特許 7403433 プラント制御システムの通信装置及び通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-14

(45)【発行日】2023-12-22

(54)【発明の名称】プラント制御システムの通信装置及び通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 41/00 20220101AFI20231215BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20231215BHJP

   H04L 61/00 20220101ALI20231215BHJP

【ＦＩ】

H04L41/00

H04L12/28 100F

H04L61/00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020200759

(22)【出願日】2020-12-03

(65)【公開番号】P2022088756

(43)【公開日】2022-06-15

【審査請求日】2023-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】久保田 学

(72)【発明者】

【氏名】大谷 辰幸

(72)【発明者】

【氏名】吉田 克己

【審査官】岩田 玲彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０２０１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００５１９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ４１／００

Ｈ０４Ｌ １２／２８

Ｈ０４Ｌ ６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上位装置と複数の通信端末装置が通信路により接続されているプラント制御システムの通信装置であって、
プラント制御システムの通信装置は、通信開始に先立ち、上位装置から複数の通信端末装置に順次呼び出し信号を送信して複数の前記通信端末装置からの応答信号を確認する通信開通処理を実行後に、前記上位装置から複数の前記通信端末装置に順次呼び出し信号を送信して複数の前記通信端末装置からの応答信号を得る通常通信処理に移行し、
複数の前記通信端末装置は、他の前記通信端末装置が前記上位装置に返信した前記応答信号のアドレスと、自己通信端末装置に設定されたアドレスを比較し、重複するアドレスであるときに自己通信端末装置による通信をロックするとともに、
複数の前記通信端末装置の一部がロック状態となった時に、前記上位装置と複数の前記通信端末装置を再起動することで前記通信端末装置のロック状態を解除し、
再起動後に前記通信開通処理を実行し、前記通信開通処理のなかで重複アドレスを検知した前記通信端末装置はその応答信号により重複の発生を前記上位装置に報告し、アドレスの見直しを促すことにより復旧せしめることを特徴とするプラント制御システムの通信装置。

【請求項2】

請求項１に記載のプラント制御システムの通信装置であって、
複数の前記通信端末装置は、通信装置とプロセス入出力装置を含んで構成されており、前記通信装置を活線挿抜して通信路に再接続したときに、前記通信開通処理を実行後に、前記通常通信処理に移行することを特徴とするプラント制御システムの通信装置。

【請求項3】

上位装置と複数の通信端末装置が通信路により接続されているプラント制御システムの通信方法であって、
プラント制御システムは、通信開始に先立ち、上位装置から複数の通信端末装置に順次呼び出し信号を送信して複数の前記通信端末装置からの応答信号を確認する通信開通処理を実行後に、前記上位装置から複数の前記通信端末装置に順次呼び出し信号を送信して複数の前記通信端末装置からの応答信号を得る通常通信処理に移行し、
複数の前記通信端末装置は、他の前記通信端末装置が前記上位装置に返信した前記応答信号のアドレスと、自己通信端末装置に設定されたアドレスを比較し、重複するアドレスであるときに自己通信端末装置による通信をロックするとともに、
複数の前記通信端末装置の一部がロック状態となった時に、前記上位装置と複数の前記通信端末装置を再起動することで前記通信端末装置のロック状態を解除し、
再起動後に前記通信開通処理を実行し、前記通信開通処理のなかで重複アドレスを検知した前記通信端末装置はその応答信号により重複の発生を前記上位装置に報告し、アドレスの見直しを促すことにより復旧せしめることを特徴とするプラント制御システムの通信方法。

【請求項4】

請求項３に記載のプラント制御システムの通信方法であって、
複数の前記通信端末装置は、通信装置とプロセス入出力装置を含んで構成されており、前記通信装置を活線挿抜して通信路に再接続したときに、前記通信開通処理を実行後に、前記通常通信処理に移行することを特徴とするプラント制御システムの通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信を行うプラント制御システムのアドレス重複による誤動作を防止するプラント制御システムの通信装置及び通信方法
に関する。

【背景技術】

【0002】

通信を行うプラント制御システムでは、通信装置の初期化手順として通信装置に通信を開通させる手順を設け、通信装置が不正なアドレスで誤動作しないよう防止する方法が、例えば特許文献１により知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２１８８６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

可用性が求められるプラント制御システムでは、制御継続性が重要視されており機器故障等が発生した場合には即時に復旧させる必要がある。ゆえに制御通信を開通させる手順をなるべく簡便にする必要がある。しかし誤動作なく安全に開通させるためには開通チェック手順をとる必要があるが処理時間を要す。これは即時性とは対極に位置する。

【0005】

誤動作の原因の１つとして活線保守交換時におけるヒューマンエラーがあるが、その１つにアドレス重複設定による装置誤動作がある。然るに、複数台の通信装置がマルチポイントで接続されている状態において２台の通信装置が意図せずにアドレスが重複設定された場合、上位装置の要求通信フレームに対して各通信装置が出力する応答通信フレームは衝突する。結果、本来は養生が不要な健全な制御装置に対する通信を阻害することとなるので、これが誤動作を引き起こす原因となる。

【0006】

このような課題に対して、従来より上位装置から各通信装置に対して開通手順を設け、開通手順が正しく完了するまでは通信装置側の通信を開始させないという解決手段がある。本手段を用いることによってアドレス誤りの場合は開通手順が完了しないこととなる。結果、健全な装置への通信阻害・及び誤動作を防止が可能となる。

【0007】

しかし、この解決手段だけではもし上位装置からの操作者がさらなるヒューマンエラーによって通信装置の誤ったアドレスに対して開通手順を実施した場合、開通手順が疑似正常で完了してしまうことになるため誤動作を防止することはできない、というさらなる課題に直面することとなる。

【0008】

以上のことから本発明においては、開通手順を設定している場合にヒューマンエラーによるアドレス誤設定が生じたとしても、早急に対応可能とするプラント制御システム及びその通信方法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】

【0009】

以上のことから本発明においては、上位装置と複数の通信端末装置が通信路により接続されているプラント制御システムであって、プラント制御システムは、通信開始に先立ち、上位装置から複数の通信端末装置に順次呼び出し信号を送信して複数の通信端末装置からの応答信号を確認する通信開通処理を実行後に、上位装置から複数の通信端末装置に順次呼び出し信号を送信して複数の通信端末装置からの応答信号を得る通常通信処理に移行するとともに、複数の通信端末装置は、他の通信端末装置が上位装置に返信した応答信号のアドレスと、自己通信端末装置に設定されたアドレスを比較し、重複するアドレスであるときに自己通信端末装置による通信をロックすることを特徴とする。

【0010】

また本発明においては、上位装置と複数の通信端末装置が通信路により接続されているプラント制御システムの通信方法であって、プラント制御システムは、通信開始に先立ち、上位装置から複数の通信端末装置に順次呼び出し信号を送信して複数の通信端末装置からの応答信号を確認する通信開通処理を実行後に、上位装置から複数の通信端末装置に順次呼び出し信号を送信して複数の通信端末装置からの応答信号を得る通常通信処理に移行するとともに、複数の通信端末装置は、他の通信端末装置が上位装置に返信した応答信号のアドレスと、自己通信端末装置に設定されたアドレスを比較し、重複するアドレスであるときに自己前記通信端末装置による通信をロックすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

上位装置側の操作者と通信装置側の操作者で２重で誤ったアドレスが設定されたとしても、開通手順を完了させないことができるので健全な制御装置への通信阻害および誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】プラント制御システムの構成例を示す図。

【図2】図１のプラント制御システムにおける従来方式の通信状態を模式的に記述した図。

【図3】図１のプラント制御システムにおける本発明方式の通信状態を模式的に記述した図。

【図4】通信端末装置の各通信装置における処理内容を示すフロー図。

【図5】図３のその後の処理例を示す図。

【図6】異常を特定して復旧させるための処理の流れを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

【実施例1】

【0014】

プラント制御システムの構成例を図１に示す。図１のプラント制御システム１は、上位装置２と複数の通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）が通信路４により接続されて構成されている。また複数の通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、通信路４に接続され上位装置２との間で通信を実行する通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１と、複数のプロセス入出力装置３ａ２、３ｂ２、３ｃ２を含んで構成されている。

【0015】

係る構成により、操作員Ｍ１の操作指示に応じて、上位装置２からの呼び出し信号Ｓｇ１が通信路４、通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）の通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１を介して、各プロセス入出力装置３ａ２、３ｂ２、３ｃ２に伝達され、プラントを適宜制御している。またプラントの各種データが各プロセス入出力装置３ａ２、３ｂ２、３ｃ２で検知され、逆のルートで応答信号Ｓｇ２として上位装置２に伝達される。なお通信路４は、上位装置２及び通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）間で通信を行うものであれば、有線、無線、或はいかなる形状の通信路であってもよい。

【0016】

通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１内には、通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を認識し、区別するために、例えばロータリースイッチによるアドレス設定スイッチ３ａ３、３ｂ３、３ｃ３が備えられており、例えば通信装置３ａ１のアドレスは「０」、３ｂ１のアドレスは「１」、３ｃ１のアドレスは「２」とされている。

【0017】

図１のプラント制御システムに適用される本発明の通信処理の説明に入る前に、図２を用いて、従来における通信処理の問題点を明らかにし、本発明においてこの課題が解決できることをそのあとに図３以降を用いて説明する。

【0018】

図２は、図１のプラント制御システムにおける従来方式の通信状態を模式的に記述した図であり、図２を用いて本発明が対策すべき具体的な問題点を明らかにする。この図では横軸方向に通信状態として、プラント制御システム起動直後における通信開通処理段階ＳＴ１、開通後の通常通信状態ＳＴ２、通信装置の活線保守交換状態ＳＴ３をそれぞれ示している。また縦軸には、上から順次上位装置２と通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１通信状態が示されている。

【0019】

この図２において通信開通処理段階ＳＴ１では、上位装置２側に操作員Ｍ１がおり、通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１側に保守員Ｍ２がいて、適宜の作業を行う。この通信開通処理段階ＳＴ１の開始に先立つ時刻ｔ０以前の準備状態では、上位装置２は通信路４により複数の通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１とマルチポイント接続されている。また通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１のアドレス設定スイッチ３ａ３、３ｂ３、３ｃ３により、上位装置２が持っている構成情報に従い、保守員Ｍ２はあらかじめ本スイッチにて通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１のアドレスをそれぞれ「０」、「１」、「２」に、正しく設定している。

【0020】

この状態からの起動時に、上位装置２は構成情報に従い全通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１に対して通信開通処理段階ＳＴ１の処理手順を行う。これは、上位装置２から通信路４を介して複数の通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１を順次呼び出し、その応答を確認することで実施される。例えば上位装置２からアドレス「０」を指定した呼び出し信号Ｓｇ１を送信し、これにアドレス「０」の通信装置３ａ１が応答応答信号Ｓｇ２により応答し、以下順次アドレス「１」を指定した呼び出し信号Ｓｇ１を送信し、これにアドレス「１」の通信装置３ｂ１が応答信号Ｓｇ２により応答し、アドレス「２」を指定した呼び出し信号Ｓｇ１を送信し、これにアドレス「２」の通信装置３ｃ１が応答信号Ｓｇ２により応答したことを確認するものである。なお、通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１は通信開通用のレジスタを備えており、通信開通するまでは本レジスタ以外の制御通信用レジスタにはアクセスできないようにされている。

【0021】

応答信号Ｓｇ２により、正しい応答がなされたことをもって、通信開通手順が完了したことが確認されると、次の段階として開通後の通常通信状態ＳＴ２による制御通信を開始する。上位装置２から通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１に対して要求通信フレームを含む呼び出し信号Ｓｇ１を順次発行し、それに対して通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１が応答信号Ｓｇ２を返すことにより、上位装置２と通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１の間での制御通信を実施する。

【0022】

なお、図２の通信において上位装置２が発した呼び出し信号Ｓｇ１は通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）のすべてに届いており、あるいは通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）のいずれかが発した応答信号Ｓｇ２は他の通信端末装置３に届いているが、これを受け取った通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、自己に対するアドレスでない限り、何らの応答をしないので、図２の表記上では対応する上位装置２と通信端末装置３との間にのみ、矢印線を記述している。本発明では、通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、自己に対するアドレスでない場合にも、これを積極的に監視している点で従来とは相違するが、この点については図３以降において詳細に後述する。

【0023】

通信装置の活線保守交換状態ＳＴ３は、前段階の活線挿入状態ＳＴ３ａと中間段階の開通処理段階ＳＴ３ｂと後段階の通常通信段階ＳＴ３ｃに分けて示されている。通信装置の活線保守交換状態ＳＴ３の前段階の活線挿入状態ＳＴ３ａにおける時刻ｔ１は、通常通信状態ＳＴ２が行われている状態において、図１に示すように例えば故障した通信装置３ｂ１を保守員Ｍ２が通信路４から引き外し、その後に故障した通信装置３ｂ１の代品を新たな通信装置３ｂ１とすべく通信路４に再接続した状態、いわゆる活線挿抜を行った状態であり、このときに保守員Ｍ２が思い込みにより代品の新たな通信装置３ｂ１にアドレス「１」に設定すべきところ、アドレス「２」に誤設定したまま、新たな通信装置３ｂ１を活線挿入したものとする。

【0024】

この前段階における活線挿入状態ＳＴ３ａでは、まだ開通処理が実行されていないので、再接続された通信装置３ｂ１は機械的に接続されただけであって、通信相手としては認識されていない状態である。従って、通信装置３ｂ１を除外した他の通信設備（上位装置２と通信装置３ａ１、３ｃ１）の間では、通信が正しく行われている。

【0025】

保守員Ｍ２はアドレス設定ミスに気付かないまま、操作員Ｍ１に修理完了、通信装置３ｂ１の再接続完了を連絡するが、このとき操作員Ｍ１がアドレス設定ミスに気付かないと、操作員Ｍ１が思い込みにより誤ってアドレス「２」へ開通手順指示を行ってしまうことになる。なお、操作員Ｍ１もアドレス２と思い込む理由は、アドレス２と思い込んだ保守員Ｍ１から連絡を受けてこれを信じ込んだ、あるいは最初からお互いに思い込んでいたことが考えられる。この時の応動が中間段階の開通処理段階ＳＴ３ｂに示されており、本来はアドレス「１」を設定すべきところ操作員の思い込みにより上位装置２からアドレス「２」を指定した呼び出し信号Ｓｇ１を送信し、これにアドレス「２」の通信装置３ｂ１が応答信号Ｓｇ２により応答してしまうことで、開通処理が完了したものとされてしまうことになる。なお、本来のアドレス「２」である通信装置３Ｃ１は、上位装置２からのアドレス「２」を指定した呼び出し信号Ｓｇ１を受信するが、すでに通信中である通信装置３Ｃ１は、「通信開始」を示す上位装置２からアドレス「２」を指定した呼び出し信号Ｓｇ１に対して応動することはない。

【0026】

これをもって、通信路４上にはアドレス「２」を設定された通信装置が本来の３Ｃ１の他に、誤った設定により３Ｂ１も接続されることになり、この結果活線保守交換状態ＳＴ３における後段階の通常通信段階ＳＴ３ｃでは、上位装置２からのアドレス「２」を指定した呼び出し信号Ｓｇ１の送信に応答する形で、通信装置３Ｃ１と３Ｂ１が共に応答信号Ｓｇ２を送信することになり、通信路４上で２つの応答フレームの衝突が発生することになる。

【0027】

２つの応答フレームの衝突により、上位装置２は通信異常を検知することになるが、すでに制御上の混乱は生じており、この時点以降で異常対策が実行されることにはなるが、望ましくは、通常通信段階ＳＴ３ｃに至る前に、発見され、対応されていることが望ましい。

【0028】

図３は図１のプラント制御システムにおける本発明方式の通信状態を模式的に記述した図であり、縦軸及び横軸は、図２と同じ装置、状態が表示されている。この図において、図２と相違する点は、●を付したことである。

【0029】

先にも述べたように、図２の通信において上位装置２が発した呼び出し信号Ｓｇ１は通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）のすべてに届いているが、あるいは通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）のいずれかが発した応答信号Ｓｇ２は他の通信端末装置３に届いているが、これを受け取った通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、自己に対するアドレスでない限り、何らの応答をしないので、図２の表記上では対応する上位装置２と通信端末装置３との間にのみ、矢印線を記述している。

【0030】

これに対し図３に示す本発明の通信では、通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、他の通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）が発した返信応答信号Ｓｇ２を積極的に監視している点で従来とは相違しており、この積極的に監視していることを●と矢印で表記している。

【0031】

図３において●の位置は、上位装置２が発した呼び出し信号Ｓｇ１に応動して、自己以外の他の通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）が発した応答信号Ｓｇ２を監視していることを表しており、通信端末装置３ａが発した応答信号Ｓｇ２を通信端末装置３ｂ、３ｃが監視し、通信端末装置３ｂが発した応答信号Ｓｇ２を通信端末装置３ａ、３ｃが監視し、通信端末装置３ｃが発した応答信号Ｓｇ２を通信端末装置３ａ、３ｂが監視しているという関係にある。

【0032】

また監視内容は、他の通信端末装置３が発した応答信号Ｓｇ２の通信フレームのアドレスを確認し、自己に設定されたアドレスとの重複を見ているというものである。図３で、小さい●は、自己アドレスとの重複確認結果、重複を検知していないことを表している。

【0033】

図２のような時間経過での状態によれば、通信装置の活線保守交換状態ＳＴ３の前段階である活線挿入状態ＳＴ３ａにおいて自己アドレスとの重複確認の結果として、重複を検知する。図３ではこの時点を大きい●で表記している。

【0034】

以下、重複が検知されるまでの経緯を説明する。なお通信開通処理段階ＳＴ１、開通後の通常通信状態ＳＴ２までの処理は、重複監視を行っているということ以外は従来と同じである。また通信装置３ｂ１の活線挿抜を行ったということも従来と同じであり、時刻ｔ１の通常通信状態ＳＴ２が行われている状態において、例えば点検、修理などを目的として保守員Ｍ２が通信装置３ｂ１を通信路４から引き外し、その点検確認後に通信装置３ｂ１を通信路４に再接続した状態、いわゆる活線挿抜を行った状態であり、このときに保守員Ｍ２が思い込みによりアドレス「１」に設定すべきところ、アドレス「２」に誤設定したまま、通信装置３ｂ１を活線挿入したという設定である。

【0035】

この前段階における活線挿入状態ＳＴ３ａでは、まだ開通処理が実行されていないので、再接続された通信装置３ｂ１は機械的に接続されただけであって、通信相手としては認識されていない状態である。そのうえこの時通信装置３ｂ１は、上位装置２からのアドレス「１」に対する呼び出し信号Ｓｇ１に対して、自己への呼びかけと認識していないので、応動することはないが、この点は従来の図２と同じ対応である。

【0036】

ただし、再接続された状態であっても、本発明の場合には他の通信端末装置３が発した応答信号Ｓｇ２の通信フレームのアドレスを確認し、自己に設定されたアドレスとの重複の監視機能が働いている。

【0037】

係る状態において、上位装置２が通信装置３Ｃ１を指定して呼び出し信号Ｓｇ１を送信し、通信装置３Ｃ１がこれに応動して応答信号Ｓｇ２を返信したタイミングｔ２において、アドレスを「１」とすべきところ「２」に誤設定された通信装置３ｂ１は、自己アドレスと同じアドレスの重複を検知する。また重複を検知した後段階の通常通信段階ＳＴ３ｃ以降、通信装置３ｂ１は自己の動作をロックする。これは開通ロック状態である。

【0038】

この結果例えば、活線保守交換状態ＳＴ３の中間段階の開通処理段階ＳＴ３ｂにおいて、操作員Ｍ１がアドレス設定ミスに気付かないままにアドレス「２」へ開通手順指示を行ったとしても、ロック状態の通信装置３ｂ１は返信信号を与えることはしない。

【0039】

この結果、後段階の通常通信段階ＳＴ３ｃにおいてロック状態の通信装置３ｂ１は、アドレス「２」に対する呼びかけであってもこれに応動せず、また他の通信装置３ｃ１からの返信応答内容の監視により重複を検知してロック状態を検知する。なお、上位装置２はこの結果として、通信装置３ｂ１が応答していないことが検知可能となる。

【0040】

図４は、通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）の各通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１における処理内容を示すフロー図である。この図によれば、各通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１は処理ステップＳ１において通信路４上の返信応答信号Ｓｇ２を監視し、処理ステップＳ２において返信応答信号Ｓｇ２内のフレームから送信元アドレスを抽出する。ここで返信応答信号Ｓｇ２における送信元アドレスは、自己以外の通信端末装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ）の通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１であり、送信先アドレスが上位装置２である。

【0041】

処理ステップＳ３において抽出した送信元アドレスと自己アドレスを比較し、不一致であれば処理ステップＳ１に戻って同じ処理を繰り返し実行し、一致する場合には処理ステップＳ３において重複アドレスの発生を検知し、この場合に自己通信装置の動作をロックする。ロック状態とされた自己通信装置は、自己に対する上位装置２からの呼びかけに対して応動することを阻止するので、通信路上では自己通信装置が存在しないものとして、他の通信装置と上位装置２との間での通信は正常に継続実施されることになる。

【0042】

なお、処理ステップＳ４におけるロック状態の認定後は、処理ステップＳ１に戻って同じ処理を繰り返し実行しロック状態の再確認を継続する流れとしてもよいし、あるいは一度認定したらその状態を継続するものとしてもよい。またロック状態の解除は、例えば通信装置が通信路上から切り離され、あるいは電源断されたことをもって行われるのがよい。

【実施例2】

【0043】

実施例２では、図３のその後の処理例について図５を用いて説明する。図３の最終場面であるＳＴ３ｃは、アドレスを誤設定された通信装置３ｂ１が、アドレスが同じである通信装置３ｃ１が与える返信応答信号Ｓｇ２の送信元アドレスとの重複を検知して、通信装置３ｂ１自体をロック状態としている。この状態は、上位装置２からみると通信装置３ｂ１が不応答の状態であることから、例えば上位装置２の不具合を疑い、これをリセット後に再起動を行ったものである。この再起動の時刻が図５の時刻ｔ３に示されている。

【0044】

上位装置２は通常のスタートと同様、通信開通手順を実施する。通信開通手順は上位装置２から通信装置３に対して通信開通の要求フレームＳｇ１を発行し、まず通信装置３ａ１が通信開通完了の応答フレームを含む応答信号Ｓｇ２を返す。通信装置３ｂ１と通信装置３ｃ１に対しても同様に通信開通手順を順次実施する。

【0045】

この時、通信装置３ｂ１は開通ロック状態となっているため、上位装置２からの通信開通の要求フレームを含む呼び出し信号Ｓｇ１は受け付けない。よって通信装置３ｂ１は誤動作しないので、以降上位装置と他の通信端末装置との間での通信は滞りなく実行継続できる。

【実施例3】

【0046】

実施例３では、アドレスが誤設定された通信装置３ｂ１を特定し、これを通信路に復旧させるまでの処理の流れについて説明する。なお図５は、正常な装置間での通信によるプラントの縮退運転を意図した場合の対応であるに対し、図６は、異常を特定して復旧させるための処理の流れということができる。

【0047】

図６に示した復旧の場面では、上位装置２と通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１を一度全停止した状態（例えば電源断）から新たにこれらを起動していく。従って、ロック状態にあった通信装置３ｂ１は、その電源停止によりロック状態が解除されているものとする。

【0048】

この場合には、通常スタートするため上位装置２は通信装置３ａ１、３ｂ１、３ｃ１に対して順次通信開通手順ＳＴ１を行う。上位装置２から通信装置３ａ１に対して通信開通の要求フレームを含む呼び出し信号Ｓｇ１を発行し、通信装置３ａ１が通信開通完了の応答フレームを含む応答信号Ｓｇ２を返す。続いて通信装置３ｂ１と通信装置３ｃ１に対しても同様に通信開通手順を順次実施するが、アドレスが「１」の呼び出し信号Ｓｇ１に対して、アドレスが「２」を設定されている通信装置３ｂ１は無応答である。

【0049】

これに対し引き続いて、上位装置２が通信装置３ｃ１との通信を意図してアドレス「２」とする要求フレームを含む呼び出し信号Ｓｇ１を発行した場合に、通信装置３ｂ１と通信装置３ｃ１はアドレスが重複しており、両方ともアドレス「２」に対する通信開通の要求フレームを含む呼び出し信号Ｓｇ１に対して通信開通し、応答フレームを含む応答信号Ｓｇ２を返す。

【0050】

この場面において、通信装置３ｃ１の応答フレームを含む応答信号Ｓｇ２が通信装置３ｂ１の応答フレームを含む応答信号Ｓｇ２より遅れた場合、通信の衝突は発生しないため、上位装置２は異常を検知できない。しかし、開通後に通信装置３ｃ１は通信装置３ｂ１の通信フレームを監視、チェックしてアドレス重複を検知しており、通信装置３ｃ１からの応答信号Ｓｇ２にアドレス重複した情報を付与して上位装置２に報告するため、上位装置２はアドレス重複を認識できる。

【0051】

この結果を受けて、操作員Ｍ１はアドレス「２」のアドレス重複を保守員Ｍ２へ連絡し、次いで通信装置３ｂ１のアドレスをアドレス「１」に修正して再起動実施（上位装置２と通信装置３を再起動）する。よって以降においては、上位装置２はアドレス重複を解除した状態から正常に通信開始することができる。

【符号の説明】

【0052】

１：プラント制御システム
２：上位装置
３（３ａ、３ｂ、３ｃ）：通信端末装置
４：通信路
３ａ１、３ｂ１、３ｃ１：通信装置
３ａ２、３ｂ２、３ｃ２：プロセス入出力装置
Ｍ１：操作員
Ｍ２：保守員

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】