JP4019406B2 - データ通信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御バスを介してインフォメーション・コマンドステーション(ICS)と通信するフィールドコントロールステーション(FCS)と、I/Oバスを介して前記FCSと通信するI/Oモジュール(IOM)とよりなる分散型制御システムにおいて、前記FCS内の複数アプリケーションと前記IOM間の要求型アクセスによるデータ通信に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、一般的な構成要素よりなる分散型制御システム(以下DCS)のシステム構成図である。
1はヒューマンインターフェース機能を有するインフォメーション・コマンドステーション(以下ICS)、2はVnetと呼ばれる制御バス、3はこのVnetを介してICS1と通信するフィールドコントロールステーション(以下FCS)である。
【0003】
4はI/Oバス、5はこのI/Oバスを介してFCS3と通信するI/Oモジュール(以下IOM)、6はフィールドバス、7はこのフィールドバスを介してIOM5と通信するフィールド機器である。
【0004】
FCS3内において、8は上位ステーション(ICS)の要求受付部、AP1、AP2、…APnは上位ステーションからの要求対象となる複数のアプリケーション(以下AP)、9はこれらAPからの要求により、特定のIOM5との間にデータ通信のための回線を確保するためのドライバ手段である。
【0005】
要求型アクセスによりFCSの1つのAPから特定のIOMにデータをダウンロードする場合の手順を図8により説明する。APは、要求型アクセスを行うためにまず、通信のための回線を確保するための接続要求をドライバ9に対して発行する。
【0006】
ドライバ9は、IOM5に対する接続処理の結果を上位のAPに返信する。回線が接続されたことが確認できたら、上位APは、データの送信、受信をシーケンシャルに処理し、すべての処理が完了したら、ドライバ9に対して回線切断要求を出して一連の動作を終了する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のIOMでは、FCS内の複数の上位APを識別する機能を有しないため、1つの回線が確保されると、その回線はAPのデータ通信処理が終了して切断処理されるまでそのAPに独占的使用することで、要求型アクセスが実現される。
【0008】
従って、上位APは自己の接続要求をドライバに行う前に要求の排他処理を行ったり、ユーザーに対して操作を制限したりする必要があった。
【0009】
IOMの規格を統一したオープン化が進み、IOM側から上位APを認識し、同一APの要求でなければいくつかの処理を並行して処理できるタイプのIOMが提供されており、このタイプのIOMを採用するときは、回線の使用状態を監視して複数のAP要求を同時に受け付けてデータ通信するアーキテクチャが必要とされる。
【0010】
本発明は、ドライバ手段のインテリジェントを高めて、複数APよりの要求の同時処理を可能とするデータ通信装置の実現を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載発明の特徴は、制御バスを介してインフォメーション・コマンドステーションと通信するフィールドコントロールステーションと、I/Oバスを介して前記フィールドコントロールステーションと通信するI/Oモジュールと、前記インフォメーション・コマンドステーションから前記I/Oモジュールへの接続要求対象となる前記フィールドコントロールステーション内に実装された複数のアプリケーションの1つと前記I/Oモジュール間を回線接続して両者間のデータ通信を実行する、前記フィールドコントロールステーション内に設けたドライバ手段とよりなる分散型制御システムにおいて、
前記ドライバ手段は、前記複数のアプリケーションからの接続要求情報と、前記回線使用状態情報とに基づき、1つの前記アプリケーションと前記I/Oモジュール間のデータ通信が終了したときに他アプリケーションからの接続要求が存在する場合には、データ通信が終了した前記アプリケーションに対しては見かけ上の回線切断情報を返し、その回線接続状態を保持したまま前記他のアプリケーションと前記I/Oモジュール間のデータ通信処理を続行し、このデータ通信が終了したときに待機する接続要求アプリケーションがない場合には、前記I/OMモジュールとの回線接続を切断する処理を実行する点にある。
【0016】
請求項2記載発明の特徴は、前記I/Oモジュールは、前記フィールドコントロールステーション内の複数アプリケーションを識別する機能を有する点にある。
【0017】
請求項3記載発明の特徴は、前記ドライバ手段と前記I/Oモジュール間との回線接続が複数チャンネルである点にある。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下本発明実施態様を、図面を用いて説明する。図1は本発明を適用した分散型制御システムのシステム構成図であり、図7で説明した要素と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本発明の特徴部は、ドライバ手段9の構成にあり、ドライバ自体のインテリジェントを高めて、複数APよりの要求の同時処理を可能とするものである。
【0019】
ドライバ手段9において、10は複数のアプリケーションAP1、AP2、…APnからのIOM5への要求アクセス受付部、11はドライバ9とIOM5のアクセス処理を行うIOMアクセスインターフェイス(I/F)処理部である。
【0020】
12は要求別処理部であり、要求アクセス受付部10に受け付けられたAPの優先順位に従い、1つのアクセス処理が終了すると新たなAPのアクセスをIOMアクセスインターフェイス(I/F)処理部11に渡す。13は定周期処理部であり、APの要求アクセスに基づかないIOM5との定期的なデータ通信をIOMアクセスインターフェイス(I/F)処理部11を介して実行する。
【0021】
14は要求別資源管理テーブル、15は回線別資源管理テーブルであり、これら両管理テーブルが本発明の機能実現のための管理手段である。図2は、IOM毎に設けられたカード内の情報であり、前記要求別資源管理テーブル並びに回線別資源管理テーブルを一体化したテーブルで示されている。
【0022】
当該カードは、ノード番号とそのノードにおけるスロット番号でIOMが特定される。このIOMは4チャンネルの回線接続能力を有し、テーブル上部領域(A)では、各チャンネル回線毎の接続状態が反映されている。また、テーブル下部領域(B)では、各チャンネル回線毎に使用してる資源(AP)の個数が反映されている。
【0023】
図3は、図2のテーブルにおける各チャンネル毎の接続状態を反映させるための状態遷移図である。(A)乃至(F)は状態名を表し、各状態名とその意味の対応関係を図4に示す。
【0024】
回線接続待ち状態(A)は、回線接続処理を行ってから確認処理を行うまでの状態を表す。接続確認待ち状態(B)は、接続確認処理を行ってから結果を取得するまでの状態を表す。回線接続中状態(C)は、送信中や受信要求を行っている状態を表す。回線切断待ち状態(D)は、回線切断処理を行ってから確認処理を行うまでの状態を表す。切断確認待ち状態(E)は、切断確認処理を行ってから結果を取得するまでの状態を表す。回線未使用状態(F)は当該回線がドライバから使用されていない定常状態を表す。
【0025】
図5は、各チャンネル毎の回線を使用している資源個数を反映するテーブルを管理するための信号処理手順を表すフローチャート図であり、(A)は新たな上位APからの要求アクセスが発生した場合の処理フローであり、(B)は接続中のAPのデータ通信が終了して回線切断要求が発生した場合の処理フローである。
【0026】
処理フロー(A)では、上位APからのアクセス要求により接続先IOMの回線状態管理テーブルが参照され、回線が未使用であればIOMに対する接続処理を実行した後回線の使用状態を変更し、使用状態表すカウンタをインクリメントし、上位APに対して接続完了を通知して回線接続要求処理を終了するが、回線が使用状態であれば接続処理はジャンプしてカウンタをインクリメントし、上位APに対して接続完了を通知して回線接続要求処理を終了する。
【0027】
処理フロー(B)では、上位APからの切断要求により切断先IOMの回線状態管理テーブルが参照され、回線が使用中であれば使用状態カウンタの内容が1の場合はIOMに対する切断処理を実行した後回線の使用状態を変更し、使用状態表すカウンタをデクリメントし、上位APに対して切断完了を通知して回線切断要求処理を終了するが、使用状態カウンタの内容が1以上の場合は切断処理はジャンプしてカウンタをデクリメントし、上位APに対して接続完了を通知して回線接続要求処理を終了する。
【0028】
更に処理フロー(B)において、上位APからの切断要求により切断先IOMの回線状態管理テーブルが参照され、回線が未使用状態であればカウンタのデクリメントをジャンプして上位APに対して接続完了を通知して回線接続要求処理を終了する。
【0029】
このように、本発明では一つの回線に対して複数のAPからの回線接続要求がある場合、ドライバは初めに発生した回線接続要求でIOMに対する接続処理を実行する。以降、他のAPからの接続要求が発生したら、回線管理情報で使用状態をチェックし、すでに回線が接続中であれば、直ちに見かけ上の回線接続完了を上位APに返す。
【0030】
逆に、ドライバは回線切断要求を受けた場合は、回線管理情報で使用状態をチェックし、複数のAPが回線を使用中(カウンタ値が2以上)であれば、カウンタをデクリメントすると共に、上位APに対しては直ちに見かけ上の回線切断完了を上位APに通知する。他に使用しているAPがなければ(カウンタ値が1)IOMに対して回路切断処理を実行する。
【0031】
図6は、複数の同時発生要求型アクセスA,Bに対する、FCSから特定のIOMにデータをダウンロードする場合の通信手順図を示す説明図である。まずAの回線接続処理が終了し、データ送信中(A2)にBの接続要求(B1)が発生した時には、新たな回線接続処理は行わずに直ちにBに対して接続確認の返信をする。
【0032】
Aの回線切断要求(A4)に対しては、IOMへの回線切断処理を行わずに直ちにAに対して見かけ上の切断確認の返信をする。Bの回線切断要求(B3)に対しては、IOMとの回線切断処理を実行してBに切断確認の返信をする。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば上位APはIOMの回線の使用状態によらず、任意のタイミングで回線接続、回線切断要求を発行することができるので、APのつくりを簡略化することができる。
【0034】
また、APが接続要求を行った場合、回線管理情報で接続状態をチェックできるので、すでに接続状態にあるものに対してすばやい応答を返すことが可能となる。一方、回線切断要求においては、他のAPが回線使用の場合に誤って回線切断処理を実行してしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した分散型制御システムのシステム構成図である。
【図2】本発明において、IOM毎に設けられたカード内の情報を表すテーブルである。
【図3】本発明において、各チャンネル毎の接続状態を反映させるための状態遷移図である。
【図4】図2のテーブルにおける各状態名とその意味の対応関係を表す説明図である。
【図5】本発明において、各チャンネル毎の回線を使用している資源個数を反映するテーブルを管理するための信号処理手順を表すフローチャート図である。
【図6】本発明において、複数の同時発生要求型アクセスに対してFCSから特定のIOMにデータをダウンロードする場合の通信手順図を示す説明図である。
【図7】従来の分散型制御システムのシステム構成図である。
【図8】従来の分散型制御システムのシステムの要求型アクセスによりFCSの1つのAPから特定のIOMにデータをダウンロードする場合の通信手順を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ICS
2 制御バス
3 FCS
4 I/Oバス
5 IOM
6 フィールドバス
7 フィールド機器
8 上位ステーション要求受付部
AP1、AP2、…APn アプリケーション
9 ドライバ
10 要求アクセス受付部
11 IOMアクセスI/F処理部
12 要求別処理部
13 定周期処理部
14 要求別資源管理部
15 回線別資源管理部
Claims (3)
- 制御バスを介してインフォメーション・コマンドステーションと通信するフィールドコントロールステーションと、I/Oバスを介して前記フィールドコントロールステーションと通信するI/Oモジュールと、前記インフォメーション・コマンドステーションから前記I/Oモジュールへの接続要求対象となる前記フィールドコントロールステーション内に実装された複数のアプリケーションの1つと前記I/Oモジュール間を回線接続して両者間のデータ通信を実行する、前記フィールドコントロールステーション内に設けたドライバ手段とよりなる分散型制御システムにおいて、
前記ドライバ手段は、前記複数のアプリケーションからの接続要求情報と、前記回線使用状態情報とに基づき、1つの前記アプリケーションと前記I/Oモジュール間のデータ通信が終了したときに他アプリケーションからの接続要求が存在する場合には、データ通信が終了した前記アプリケーションに対しては見かけ上の回線切断情報を返し、その回線接続状態を保持したまま前記他のアプリケーションと前記I/Oモジュール間のデータ通信処理を続行し、このデータ通信が終了したときに待機する接続要求アプリケーションがない場合には、前記I/OMモジュールとの回線接続を切断する処理を実行するデータ通信装置。 - 前記I/Oモジュールは、前記FCS内の複数アプリケーションを識別する機能を有する請求項1に記載のデータ通信装置。
- 前記ドライバ手段と前記I/Oモジュール間との回線接続が複数チャンネルである請求項1または2に記載のデータ通信装置。
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