特開 2022-156404 制御装置、及びその制御方法並びに制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022156404

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】制御装置、及びその制御方法並びに制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20221006BHJP

   G05B 19/05 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

H04L12/28 200Z

G05B19/05 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021060071

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】戸田 信一

(72)【発明者】

【氏名】中出 実

【テーマコード（参考）】

5H220

5K033

【Ｆターム（参考）】

5H220AA01

5H220AA04

5H220AA08

5H220BB17

5H220CC05

5H220HH03

5H220JJ12

5H220JJ38

5K033AA04

5K033CB01

5K033DA02

5K033DB16

(57)【要約】

【課題】構成を簡略化することのできる制御装置、及びその制御方法並びに制御プログラムを提供することを目的とする。
【解決手段】制御対象機器を制御する制御装置Ｃ１であって、入力情報を含む入力信号が入力され、入力情報を通信ネットワークＮＷへ送る入力部ＩＮ１と、通信ネットワークＮＷを介して入力部ＩＮ１から入力情報を受信し、入力情報に基づいて制御を行うＣＰＵ＿１と、を備え、ＣＰＵ＿１は、受信した入力情報を、通信ネットワークＮＷを介して、制御装置Ｃ１とは独立して設けられた他の装置Ｃ２において制御対象機器を制御するＣＰＵ＿２へ送信する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御対象機器を制御する制御装置であって、
入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワークへ送る入力部と、
前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置において制御対象機器を制御する制御部へ送信する制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記入力部からの入力であることを表す情報と共に前記入力情報を前記他の制御部へ送信する請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記他の制御部を宛先として設定し、前記入力情報を前記他の制御部へ送信する請求項１または２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記入力部は、前記制御部を宛先とする宛先情報、前記入力部を発信元とする発信元情報、及び前記入力情報を含むパケットとして、前記パケットを前記デジタル通信ネットワークへ送り、
前記制御部は、前記パケットを受信し、前記宛先情報を前記他の制御部を宛先とする情報へ変換して、前記他の制御部へ送信する請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

制御対象機器を制御する制御装置の制御方法であって、
入力部において、入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワークへ送る工程と、
制御部が、前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う工程と、
受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置において制御対象機器を制御する制御部へ送信する工程と、
を有する制御方法。

【請求項6】

制御対象機器を制御する制御装置の制御プログラムであって、
入力部において、入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワークへ送る処理と、
制御部が、前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う処理と、
受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置において制御対象機器を制御する制御部へ送信する処理と、
をコンピュータが実行させるための制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置、及びその制御方法並びに制御プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

制御装置では、センサ等から入力される入力信号が、入力モジュールからＣＰＵ等に伝送され、制御が実行される。

【0003】

情報伝達の一例として特許文献１では、１つの親局から送信されたデータの受信局が特定されておらず、他の全局が同時に受信する同報通信方式により情報伝送を行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭５８－１８７４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

情報伝送においては、同報通信方式ではなく、１つの入力モジュールから１つのＣＰＵへ情報伝送を行う方式として、伝送の信頼性を向上させる場合がある。しかし、このような方法においては、ある入力信号を複数の制御装置で用いる場合には、入力信号を分岐して、それぞれの制御装置の入力モジュールへ入力する必要がある。このような場合には、制御装置の数だけ入力モジュール及びそれらを格納するインターフェース盤を設け、また配線ケーブルを敷設する必要があるため、その分コストが必要となる。

【0006】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、構成を簡略化することのできる制御装置、及びその制御方法並びに制御プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の第１態様は、制御対象機器を制御する制御装置であって、入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワークへ送る入力部と、前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置において制御対象機器を制御する制御部へ送信する制御装置である。

【0008】

本開示の第２態様は、制御対象機器を制御する制御装置の制御方法であって、入力部において、入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワークへ送る工程と、制御部が、前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う工程と、受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置において制御対象機器を制御する制御部へ送信する工程と、を有する制御方法である。

【0009】

本開示の第３態様は、制御対象機器を制御する制御装置の制御プログラムであって、入力部において、入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワークへ送る処理と、制御部が、前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う処理と、受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置において制御対象機器を制御する制御部へ送信する処理と、をコンピュータが実行させるための制御プログラムである。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、構成を簡略化することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態に係る制御システムの概略構成を示す図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示した図である。

【図3】本開示の一実施形態に係る制御装置が備える機能を示した機能ブロック図である。

【図4】本開示の一実施形態に係るエンジニアリングツールの表示例を示す図である。

【図5】本開示の一実施形態に係るオペレーションツールの表示例を示す図である。

【図6】本開示の一実施形態に係るパケットの変換の一例を示す図である。

【図7】本開示の一実施形態に係る制御装置の処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図8】参考例に係る制御システムの概略構成を示す図である。

【図9】参考例に係る制御装置が備える機能を示した機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本開示に係る制御装置、及びその制御方法並びに制御プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。

【0013】

図１は、本開示の一実施形態に係る制御システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態では、制御装置Ｃ１と制御装置Ｃ２とが、デジタル通信ネットワーク（以下、「通信ネットワーク」という）ＮＷにより接続されているものとする。

【0014】

制御装置Ｃ１は、制御対象機器を制御（制御や計測）するための制御装置である。制御装置Ｃ２は、制御装置Ｃ１とは独立して設けられた装置であり、制御対象機器を制御（制御や計測）する。制御装置Ｃ１と制御装置Ｃ２とは異なる制御対象機器を対象として制御を行う。

【0015】

制御装置Ｃ１は、ＩＯＡ（Ｉ／Ｏアダプター）と、ＩＯＭ（Ｉ／Ｏモジュール）と、ＣＰＵ（制御部）が設けられている。本実施形態では、制御装置Ｃ１には、ＩＯＡとしてＩＯＡ＿１、ＩＯＡ＿２、及びＩＯＡ＿３が設けられており、ＣＰＵとしてＣＰＵ＿１が設けられているものとする。なお、制御装置Ｃ２も同様にＩＯＡとＣＰＵが設けられている。すなわち、制御装置Ｃ２には、ＩＯＡとしてＩＯＡ＿４が設けられており、ＣＰＵとしてＣＰＵ＿２が設けられているものとする。そして、それぞれの制御装置内において、各機器は互いに通信ネットワークＮＷにより接続されており、情報の送受が可能となっている。なお、情報の伝達方向は限定されない。通信ネットワークＮＷは、Ｉ／Ｏ通信ネットワークであり、デジタルの領域で高速通信が行われる。例えば通信ネットワークＮＷはイーサネットである。本実施形態では、通信ネットワークＮＷではパケット通信が行われるものとするが、他の通信方式を適用することとしてもよい。以下の説明では、ＩＯＡを個々に区別して説明する場合には、ＩＯＡ＿１等と個別に示し、個々に区別しない場合（Ｉ／Ｏアダプターとしての説明の場合）にはＩＯＡと示して説明を行う。なお、ＣＰＵやＩＯＭについても同様に示して説明する。

【0016】

ＩＯＡは、制御装置Ｃ１や制御装置Ｃ２に対して配置されており、装置外から装置内へ情報を入力するための装置である。ＩＯＡは、例えば入力された情報をパケット化して、通信ネットワークＮＷへ情報を送信する。なお、ＩＯＡは情報出力の機能を有してもよい。

【0017】

例えば、図１に示すようにＩＯＡ＿１（ＩＯＭ＿１）は、発振器ＯＳＣやスイッチ（Ｓ／Ｗ）Ｓ等の機器（計器ＰＴ）に接続されており、各種入力信号が入力される。例えば、発振器ＯＳＣからの信号はアナログ信号であり、スイッチＳからの信号はデジタル信号である。デジタル信号は、ＩＯＡ＿１配下に実装されたＩＯＭ（Ｉ／Ｏモジュールであり、図１のＩＯＭ＿１）によりアナログ－デジタル変換されてＩＯＡ＿１へ入力される。入力信号は、例えば計器やセンサ等からの入力信号であるが、制御に用いられるものであれば上記に限定されない。

【0018】

すなわち、ＩＯＡ及びＩＯＭ（省略可）により、制御装置の入力部が形成される。図１では、制御装置Ｃ１において、ＩＯＡ＿１及びＩＯＭ＿１を入力部ＩＮ１として示している。換言すると、入力部ＩＮ１は、入力情報を含む入力信号が入力され、入力情報を通信ネットワークＮＷへ送る部となる。

【0019】

ＣＰＵは、ＩＯＡにより送られた入力情報に基づいて、制御対象機器の制御を実行する。制御は、制御対象の機器に応じて、予め制御則が設定されている。

【0020】

さらに、ＣＰＵは、異なる制御装置へ入力情報の転送を行う。すなわち、発振器ＯＳＣ等からの入力信号は、制御装置Ｃ１のＩＯＡ＿１へ入力され、そして制御装置Ｃ１内においてＣＰＵ＿１へ送られる。ＣＰＵ＿１は、入力情報を通信ネットワークＮＷを介して入力部ＩＮ１から受信する。そして、制御装置Ｃ１のＣＰＵ＿１は、制御対象機器の制御を行うとともに、制御装置Ｃ２のＣＰＵ＿２へ入力情報を通信ネットワークＮＷを介して伝送する。すなわち、ＣＰＵ＿１は、受信した入力情報を、通信ネットワークＮＷを介して、制御装置Ｃ１とは独立して設けられた他の装置である制御装置Ｃ２のＣＰＵ＿２へ送信する。これによって、制御装置Ｃ２には、発振器ＯＳＣ等からの信号を入力することが不要となり、そのための制御盤（インターフェース盤）等の機器が不要となる。情報伝送の具体的方法の詳細については後述する。

【0021】

このように、制御装置Ｃ１及び制御装置Ｃ２のそれぞれで制御を行う必要であっても、発振器ＯＳＣ等からの入力を一つとして、入力部ＩＮ１（図１では制御装置Ｃ１のＩＯＡ＿１）を共有化することが可能となる。

【0022】

制御装置Ｃ１のＣＰＵ＿１及び制御装置Ｃ２のＣＰＵ＿２は、コンピュータＰＣ１を介して各種設定が可能とされていてもよい。具体的には、制御システムをコンフィグレーションするエンジニアリングツールがコンピュータＰＣ１に設けられており、このエンジニアリングツールを介して制御装置Ｃ１及び制御装置Ｃ２に対する設定が可能となっている。また、制御装置Ｃ１のＣＰＵ＿１及び制御装置Ｃ２のＣＰＵ＿２は、コンピュータＰＣ１を介して操作や監視が可能とされてもよい。具体的には、オペレータステーション（オペレーションツール）がコンピュータＰＣ１に設けられており、このツールを介して制御装置Ｃ１及び制御装置Ｃ２の操作や監視が可能となっている。

【0023】

図２は、本実施形態に係る制御装置Ｃ１のハードウェア構成の一例を示した図である。
図２に示すように、制御装置は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、例えば、ＣＰＵ１１０と、ＣＰＵ１１０が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２０と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３０と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１４０と、ネットワーク等に接続するための通信部１５０とを備えている。なお、大容量記憶装置としては、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）を用いることとしてもよい。ＣＰＵ１１０が実行するプログラム等は、大容量記憶装置に記憶されており、ＲＡＭ上に展開しながら実行することとしてもよい。これら各部は、バス１８０を介して接続されている。

【0024】

また、制御装置は、キーボードやマウス等からなる入力部や、データを表示する液晶表示装置等からなる表示部などを備えていてもよい。

【0025】

なお、ＣＰＵ１１が実行するプログラム等を記憶するための記憶媒体は、ＲＯＭ１２０に限られない。例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等の他の補助記憶装置であってもよい。

【0026】

後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でハードディスクドライブ１４０等に記録されており、このプログラムをＣＰＵ１１０がＲＡＭ１３０等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭ１２０やその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

【0027】

なお、制御装置Ｃ２についても、制御装置Ｃ１と同様のハードウェア構成である。

【0028】

図３は、制御装置Ｃ１が備える機能を示した機能ブロック図である。図３では、発振器ＯＳＣを計器ＰＴとして示している。制御装置Ｃ１では、ＩＯＭ＿１及びＩＯＡ＿１、ＩＯＭ＿２及びＩＯＡ＿２、ＩＯＭ＿３及びＩＯＡ＿３、そしてＣＰＵ＿１が設けられており、それぞれ通信ネットワークＮＷで接続されている。制御装置Ｃ２では、ＩＯＭ＿４及びＩＯＡ＿４、そしてＣＰＵ２が設けられており、それぞれ通信ネットワークＮＷで接続されている。そしてさらに、制御装置Ｃ１の各部と制御装置Ｃ２の各部とは通信ネットワークＮＷで接続されている。

【0029】

計器ＰＴからの信号は、制御装置Ｃ１のＩＯＭ＿１へ入り、ＩＯＡ＿１を介してＣＰＵ＿１へ入力情報が伝送される。すなわち、入力部ＩＮ１は、ＣＰＵ＿１に対して１対１通信を行う。換言すると、入力部ＩＮ１は、ＣＰＵ＿１の専用の入力部となる。このため、入力部ＩＮ１から、ＣＰＵ＿１への確実性の高い情報伝送が可能となる。一方で、入力部ＩＮ１は、ＣＰＵ＿１へ情報伝送する場合にその他のＣＰＵ＿２へ情報伝送することはできない。

【0030】

このため、ＣＰＵ＿１は、入力部ＩＮ１から受け取ったパケットを加工して、制御装置Ｃ２のＣＰＵ＿２へ情報転送を行う。例えば、ＣＰＵ＿１は、受信したパケットの宛先情報を加工する等の処理を行い、計器ＰＴからの入力情報を含むパケットを、通信ネットワークＮＷを介して、ＣＰＵ＿２へ転送する。

【0031】

ここで、ＣＰＵ＿１は、入力部ＩＮ１からのデータフォーマットでデータ転送を行う。すなわち、ＣＰＵ＿１は、入力部ＩＮ１から情報であることを保持しつつデータ転送を行い、ＣＰＵ＿２では、入力部ＩＮ１から直接的に情報伝送が行われたとみなして処理を行う。このため、図３に示すように、ＣＰＵ＿２から見ると、仮想的な入力部ＩＮ１（図３の点線で囲んだＩＯＭ＿１）からデータが送られたように見える。すなわち、ＣＰＵ＿１とＣＰＵ＿２とで入力部ＩＮ１が共有化されるとともに、ＣＰＵ＿２から見ると入力部ＩＮ１が仮想化される。パケットの変換方法の詳細については後述する。

【0032】

これにより、確実性の高い情報伝送を行いつつ、入力部の共有化を行うことができる。

【0033】

図４は、コンピュータＰＣ１のエンジニアリングツールの表示例を示している。図４では、制御装置Ｃ１に対する表示例と、制御装置Ｃ２に対する表示例のそれぞれを示している。エンジニアリングツールでは、入力部のコンフィグレーションが可能となっている。制御装置Ｃ１では、入力部ＩＮ１によりＣＰＵ＿１へ情報伝送しているため、入力部ＩＮ１の名前（例えばＩＯＭ＿１）が表示される。また、エンジニアリングツールには、入力部の名前だけでなく、プロパティも表示される。プロパティは、例えば、入力部の仕様情報（例えば入力電流のレンジ情報等）である。図４では、モジュール及びモジュール配下にアサインした信号のプロパティを○○○、△△△、×××として表示している。制御装置Ｃ２についても制御装置Ｃ１と同様に、入力部ＩＮ１のオブジェクトが表示される。オブジェクトについては、入力部ＩＮ１そのものを表すものとして表示してもよいし、入力部が仮想化されたものとして表示してもよい。このように、エンジニアリングツールでは、制御装置Ｃ１に対しても、制御装置Ｃ２に対しても、入力部ＩＮ１のオブジェクトが表示されることとなる。図５は、コンピュータのオペレーションツールの表示例を示している。図５では、制御装置Ｃ１に対する表示例と、制御装置Ｃ２に対する表示例のそれぞれを示している。いずれの表示例でも、入力部ＩＮ１から入力が行われているように表示がされている。図５の入力情報（入力値）では、例えば計器ＰＴで計測された具体的なデータである数値が表示される。

【0034】

次に、情報伝送のパケットの変換の一例を説明する。
図６は、本実施形態に係るパケットの変換の一例を示す図である。図６では、ＩＯＭ＿１からＩＯＡ＿１へ送付されるデータＡ、ＩＯＡ＿１からＣＰＵ＿１へ送付されるパケットＢ、そして、ＣＰＵ＿１からＣＰＵ＿２へ送付されるパケットＣのそれぞれを示している。概要としては、入力部ＩＮ１は、ＣＰＵ＿１を宛先とする宛先情報（宛先識別情報）、入力部を発信元とする発信元情報（発信元識別情報）、及び入力情報を含むパケットとして、パケットを通信ネットワークＮＷへ送る。そして、ＣＰＵ＿１は、パケットを受信し、宛先情報を他の制御部（ＣＰＵ＿２）を宛先とする情報へ変換して、他の制御部（ＣＰＵ＿２）へ送信する。

【0035】

まず、データＡは、ＩＯＭ＿１によって形成されて、ＩＯＡへ送付される。具体的には、データＡには、宛先識別情報と、発信元識別情報と、入力情報とが含まれている。宛先識別情報とは、データＡの送付先の機器を示す固有情報である。ＩＯＡ＿１はＣＰＵ＿１へ送付するため、宛先識別情報は、ＣＰＵ＿１に対応して設定されている。発信元識別情報は、データＡの送信元の機器を示す固有情報である。すなわち、発信元識別情報は、入力部からの入力であることを表す情報である。データＡは、ＩＯＭ＿１から送信されているため、発信元識別情報は、ＩＯＭ＿１に対応して設定されている。なお、発信元識別情報は、入力部の識別が可能であればよい。入力情報は、入力データである。すなわち、入力情報は、発振器ＯＳＣやスイッチＳ等のセンサから入力される情報である。

【0036】

本実施形態では、１つの入力部は１つのＣＰＵへ情報を伝送するため、宛先識別情報及び発信元識別情報は、それぞれ1つとなる。

【0037】

そして、ＩＯＡ＿１では、データＡをパケットＢの構造へ変換する。具体的には、宛先識別情報に基づいて、宛先アドレス情報が設定され、発信元識別情報に基づいて、発信元アドレス情報が設定される。宛先アドレス情報及び発信元アドレス情報は、通信ヘッダとなる。ＩＯＡ＿１には、宛先識別情報に対応する宛先アドレス情報、及び発信元識別情報に対応する発信元アドレス情報のそれぞれが予め設定されている。通信ヘッダは、その他の情報を含むこととしてもよい。例えば、通信ヘッダは、イーサネット通信の場合には型情報等を含むこととしてもよい。

【0038】

このように、宛先アドレス情報及び発信元アドレス情報の通信ヘッダが付加されることによって、通信ネットワークＮＷ上においてＣＰＵ＿１へ入力情報が送付される。

【0039】

そして、ＣＰＵ＿１では、パケットＢを受け取り、入力情報に基づいて制御対象機器を制御する。具体的には、ＣＰＵ＿１のメモリ上に入力情報を展開して、制御演算を実行する。

【0040】

それに加えて、ＣＰＵ＿１では、パケットＢをパケットＣの構造へ変換する。具体的には、宛先識別情報を、ＣＰＵ＿２に対応して設定する（差し替え）。また、発信元識別情報を、仮想ＩＯＭ＿１に対応して設定する。仮想ＩＯＭ＿１とは、ＩＯＭ＿１に対応する仮想的なＩＯモジュールである。実際にはＩＯＭ＿１からＣＰＵ＿２への直接送付が行われるわけではないため、仮想的なＩＯＭ＿１として、仮想ＩＯＭ＿１が発信元識別情報として設定される。仮想ＩＯＭ＿１として設定することでＣＰＵ＿２からＩＯＭ＿１の仮想モジュールであることが認識できるが、パケットＣへの変換において、発信元識別情報の修正を行わず、ＩＯＭ＿１に対応する発信元識別情報を維持してもよい。

【0041】

そして、ＣＰＵ＿１は、差し替え後の宛先識別情報に対応して、宛先アドレス情報を設定し、差し替え後の発信元識別情報に対応して、発信元アドレス情報を設定する。宛先アドレス情報及び発信元アドレス情報は、通信ヘッダとなる。このようにしてＣＰＵ＿１は、他の装置であるＣＰＵ＿２を宛先として設定する。

【0042】

このように、宛先アドレス情報及び発信元アドレス情報の通信ヘッダが付加されることによって、通信ネットワークＮＷ上においてＣＰＵ＿１からＣＰＵ＿２へ入力情報が送付される。

【0043】

また、ＣＰＵ＿１において、宛先アドレス情報を変換してＣＰＵ＿２へ転送するため、ＣＰＵ＿１に対応する入力部へ入力された入力情報を、同じサンプリング周期でＣＰＵ＿２でも受け取ることができる。ＣＰＵ＿２では、仮想ＩＯＭ＿１から入力情報を受け取ったと見えるため、ＩＯＭが仮想化されたこととなる。そして、ＣＰＵ＿２では、受け取った入力情報に基づいて制御対象機器を制御する。

【0044】

なお、パケットの構造として、図６は一例であり、限定されない。また、通信ネットワークＮＷをイーサネットで構成する場合、通信ヘッダにタイプコードやＩＰ層等のプロトコルヘッダを含めてよい。また、入力部からＣＰＵ＿１へ、そしてＣＰＵ＿１からＣＰＵ＿２へ、入力情報が正しく伝送されるのであれば、宛先識別情報や発信元識別情報は変換または削除してもよい。

【0045】

次に、上述の制御装置による処理の一例について図７を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る制御装置Ｃ１の処理の手順の一例を示すフローチャートである。図７に示すフローは、例えば、制御装置Ｃ１が稼働している場合に、所定の制御周期で繰り返し実行される。

【0046】

まず、入力部ＩＮ１に入力信号が入力される（Ｓ１０１）。すなわち、ＩＯＭ＿１に入力信号として入力情報が入力される。

【0047】

次に、ＩＯＭ＿１において、入力情報に宛先識別情報及び発信元識別情報が付加される（Ｓ１０２）。

【0048】

次に、ＩＯＭ＿１からＩＯＡ＿１へデータ伝送を行う（Ｓ１０３）。

【0049】

次に、ＩＯＡ＿１において、通信ヘッダ（宛先アドレス情報及び発信元アドレス情報）を付加する（Ｓ１０４）。

【0050】

次に、ＩＯＡ＿１からＣＰＵ＿１へデータ伝送を行う（Ｓ１０５）。

【0051】

そして、ＣＰＵ＿１では、送られたデータ（特に入力情報）に基づいて、制御対象機器の制御を実行する（Ｓ１０６）。

【0052】

また、ＣＰＵ＿１では、送られたデータにおいて、通信ヘッダ（宛先アドレス情報及び発信元アドレス情報）をＣＰＵ＿２へ送信するために変換を行う（Ｓ１０７）。

【0053】

そして、ＣＰＵ＿１からＣＰＵ＿２へデータ伝送を行う（Ｓ１０８）。なお、本実施形態では、Ｓ１０６と、Ｓ１０７及びＳ１０８とを並列して処理する場合を説明したが、両処理の実行順番については並列処理に限定されない。例えば、Ｓ１０１からＳ１０３はＩＯＭ＿１で処理され、Ｓ１０３からＳ１０５はＩＯＡ＿１で処理され、Ｓ１０５からＳ１０８はＣＰＵ＿１で処理され、Ｓ１０８はＣＰＵ＿２で処理される。

【0054】

ＣＰＵ＿２では、データを受け取ると、入力情報に基づいて制御対象機器の制御を実行する。このようにデータが処理されることによって、ＣＰＵ＿１だけでなくＣＰＵ＿２でも入力情報を受け取って制御を実行することが可能となる。

【0055】

例えば、入力部からＣＰＵ＿１及びＣＰＵ＿２の両方へ直接的に入力情報を伝送する場合、情報量の増加や通信周期の増加により通信負荷が増加する可能性がある。これに対して、本実施形態のように、入力部は1つのＣＰＵ＿１へ入力情報を伝送し、その後にＣＰＵ＿１からＣＰＵ＿２へ情報を伝送する場合、処理負担の軽減や通信の信頼性の向上との効果を奏する。

【0056】

次に、本実施形態に係る制御装置による効果について図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９は、参考例に係る制御装置の構成を示している。参考例とは、入力信号を分岐して、複数の制御装置へ入力する構成である。参考例では、制御装置Ｃ３と制御装置Ｃ４のそれぞれで、発振器ＯＳＣやスイッチＳ等の計器ＰＴからの入力信号を用いて制御を行う。

【0057】

図８は、本実施形態における図３の構成に対応する参考例の構成である。図８に示すように、それぞれの制御装置Ｃ３及び制御装置Ｃ４では各制御対象機器を制御している。それぞれの制御装置Ｃ３及び制御装置Ｃ４には、発振器ＯＳＣからの入力信号、及びスイッチＳからの入力信号のそれぞれが分岐され、それぞれのＩＯＡへ入力される。このため、それぞれの制御装置Ｃ３及び制御装置Ｃ４には、入力信号を入力するＩＯＡをそれぞれ配置する必要がある。

【0058】

図９は、図８に示す制御装置Ｃ３及び制御装置Ｃ４の構成の具体例を示す図である。図１２では、発振器ＯＳＣを計器ＰＴとして示している。制御装置Ｃ３では、ＩＯＭ＿１及びＩＯＡ＿１、ＩＯＭ＿２及びＩＯＡ＿２、ＩＯＭ＿３及びＩＯＡ＿３、そしてＣＰＵ＿３が設けられており、それぞれ通信ネットワークＮＷで接続されている。制御装置Ｃ４では、ＩＯＭ５及びＩＯＡ＿５、ＩＯＭ＿４及びＩＯＡ＿５、そしてＣＰＵ＿４が設けられており、それぞれ通信ネットワークＮＷで接続されている。計器ＰＴからの信号は、ディストリビュータ（電源装置）ＤＳで信号分岐される。そして、制御装置Ｃ３のＩＯＭ＿１へ入り、ＩＯＡ＿１を介してＣＰＵ＿３へ入力情報が伝送される。一方で、ディストリビュータＤＳで分岐された入力信号は、アイソレータ（信号絶縁器）ＩＳＯを介してＩＯＭ＿５へ入り、ＩＯＡ＿５を介してＣＰＵ＿４へ送られる。

【0059】

図９のように、計器ＰＴからの入力信号を分岐してぞれぞれの制御装置へ入力する場合には、ディストリビュータＤＳやアイソレータＩＳＯだけでなく、ＩＯＭ＿５及びＩＯＡ＿５を格納するインターフェース盤及び配線ケーブルを敷設する必要があるが、図３のように、ＣＰＵ＿１からＣＰＵ＿２への入力情報の伝達を行うことによって、参考例の場合の必要機器を不要とすることができる。このため、図３の構成とすることで、構成の簡単化が可能となり、コストを効果的に抑制することが可能となる。また、構成が簡単化されるため工期の短縮も期待できる。

【0060】

以上説明したように、本実施形態に係る制御装置、及びその制御方法並びに制御プログラムによれば、ＣＰＵ＿１は、入力部ＩＮ１において入力された入力信号に基づいて制御対象機器の制御を行うとともに、他の制御部であるＣＰＵ＿２へ入力情報を送信する。このため、ＣＰＵ＿２においても入力情報に基づいて制御を行うことができる。これによって、入力部ＩＮ１を共有化することができるため、入力部ＩＮ１の構成を省略することができる。すなわち、入力部ＩＮ１の仮想化ができる。入力部ＩＮ１の必要数が抑制されることによって、コストダウンが期待できる。

【0061】

ＣＰＵ＿１が、入力部ＩＮ１からの入力であることを表す情報（発信元情報）と共に入力情報をＣＰＵ＿２へ送信する、これによって、ＣＰＵ＿２は、入力部からの入力であることを認識することができる。すなわち、入力部ＩＮ１の仮想化ができる。

【0062】

ＣＰＵ＿１が、ＣＰＵ＿２を宛先として設定し、入力情報をＣＰＵ＿２へ送信することで、ＣＰＵ＿１からＣＰＵ＿２へ入力情報をより確実に送信することができる。

【0063】

本開示は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。

【0064】

例えば、本実施形態における制御装置は、発電プラントにおいて設けられる。制御対象機器は、例えばタービンやボイラ、付帯設備等である。なお、制御装置は、発電プラントに限定されず、幅広く適用することが可能である。

【0065】

以上説明した各実施形態に記載の制御装置、及びその制御方法並びに制御プログラムは例えば以下のように把握される。
本開示に係る制御装置（Ｃ１）は、制御対象機器を制御する制御装置であって、入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワーク（ＮＷ）へ送る入力部（ＩＮ１）と、前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う制御部（ＣＰＵ＿１）と、を備え、前記制御部は、受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置（Ｃ２）において制御対象機器器を制御する制御部（ＣＰＵ＿２）へ送信する。

【0066】

本開示に係る制御装置によれば、制御部は、入力部において入力された入力情報に基づいて制御対象機器の制御を行うとともに、他の制御部へ入力情報を送信する。このため、他の制御部においても入力情報に基づいて制御を行うことができる。これによって、例えば制御部に対して入力部をそれぞれ設ける場合と比較して、入力部を共有化することができるため、入力部の構成を省略することができる。すなわち、入力部の仮想化ができる。入力部の必要数が抑制されることによって、コストダウンが期待できる。

【0067】

本開示に係る制御装置は、前記制御部は、前記入力部からの入力であることを表す情報と共に前記入力情報を前記他の制御部へ送信することとしてもよい。

【0068】

本開示に係る制御装置によれば、制御部が、入力部からの入力であることを表す情報を含む入力情報を他の制御部へ送信する、これによって、他の制御部は、入力部からの入力であることを認識することができる。すなわち、入力部の仮想化ができる。

【0069】

本開示に係る制御装置は、前記制御部は、前記他の制御部を宛先として設定し、前記入力情報を前記他の制御部へ送信することとしてもよい。

【0070】

本開示に係る制御装置によれば、制御部が、他の制御部を宛先として設定し、入力情報を他の制御部へ送信することで、制御部から他の制御部へ入力情報をより確実に送信することができる。すなわち、入力部の仮想化ができる。

【0071】

本開示に係る制御装置は、前記入力部は、前記制御部を宛先とする宛先情報、前記入力部を発信元とする発信元情報、及び前記入力情報を含むパケットとして、前記パケットを前記デジタル通信ネットワークへ送り、前記制御部は、前記パケットを受信し、前記宛先情報を前記他の制御部を宛先とする情報へ変換して、前記他の制御部へ送信することとしてもよい。

【0072】

本開示に係る制御装置によれば、入力部は、制御部を宛先とする宛先情報、入力部を発信元とする発信元情報、及び入力情報を含むパケットとして、パケットを前記デジタル通信ネットワークへ送り、制御部はパケットを受信する。このため、入力部と制御部の間で一対一の通信が可能となり、情報伝送の確実性を向上させることができる。その上で、制御部は、宛先情報を他の制御部を宛先とする情報へ変換して、他の制御部へ送信する。このため、他の制御部についても、入力情報に基づいて制御を行うことが可能となる。すなわち、入力部を、制御部と他の制御部とで仮想的に共有化することができる。

【0073】

本開示に係る制御方法は、制御対象機器を制御する制御装置の制御方法であって、入力部において、入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワークへ送る工程と、制御部が、前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う工程と、受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置において制御対象機器を制御する制御部へ送信する工程と、を有する。

【0074】

本開示に係る制御プログラムは、制御対象機器を制御する制御装置の制御プログラムであって、入力部において、入力情報を含む入力信号が入力され、前記入力情報をデジタル通信ネットワークへ送る処理と、制御部が、前記デジタル通信ネットワークを介して前記入力部から前記入力情報を受信し、前記入力情報に基づいて制御を行う処理と、受信した前記入力情報を、前記デジタル通信ネットワークを介して、前記制御装置とは独立して設けられた他の装置において制御対象機器を制御する制御部へ送信する処理と、をコンピュータが実行させる。

【符号の説明】

【0075】

１１０ ：ＣＰＵ
１２０ ：ＲＯＭ
１３０ ：ＲＡＭ
１４０ ：ハードディスクドライブ
１５０ ：通信部
１８０ ：バス
Ａ ：データ
Ｂ ：パケット
Ｃ ：パケット
Ｃ１－Ｃ４ ：制御装置
ＣＰＵ＿１－ＣＰＵ＿４：ＣＰＵ（制御部）
ＤＳ ：ディストリビュータ
ＩＮ１ ：入力部
ＩＯＡ＿１－ＩＯＡ＿５：ＩＯＡ（Ｉ／Ｏアダプター）
ＩＯＭ＿１－ＩＯＭ＿５：ＩＯＭ（Ｉ／Ｏモジュール）
ＩＳＯ ：アイソレータ
ＮＷ ：通信ネットワーク
ＯＳＣ ：発振器
ＰＴ ：計器
Ｓ ：スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】