JP4102991B2

JP4102991B2 - Communication control device

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Publication number: JP4102991B2
Application number: JP2003152179A
Authority: JP
Inventors: 明弘小野塚
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: CN1573630A; JP2004356955A; CN100392542C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信制御装置に関し、例えば制御対象機器を監視又は制御する監視制御システムに好適な通信制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信制御装置は、制御対象機器の機器データを取り込む入力装置と、その機器データに基づいて機器を監視又は制御を行う複数の情報処理装置とを備えたものであり、例えば、発電所の監視制御システムに利用されている。発電所の監視制御システムは、制御対象機器に発生したイベント、例えばバルブの開閉状態の変化を検出するとともに、そのイベントの発生時間を計時カウンタにより計時し、イベント内容にイベント発生時間を付して状態データ（以下、ＳＯＥデータ：Sequence Of Event Data）として入力装置に一旦蓄積する。そして、入力装置からのＳＯＥデータに基づいて発電所の運用監視、障害発生時の原因解析、又は機器操作などを情報処理装置を有してなる監視制御装置に実行させるようになっている。
【０００３】
このような監視制御システムでは、イベント発生時間を精度よく計時するために、基準パルス生成部、例えばＧＰＳ受信装置を各入力装置ごとに設置し、そのＧＰＳ受信装置からの基準パルスを利用して各入力装置の計時カウンタを基準時間、例えば世界標準時間に同期させることが行われている。
【０００４】
この場合、入力装置の設置数に応じてＧＰＳ受信装置の設置数が増加するので、ＧＰＳ受信装置の設置数の増加を抑制するため、単一のＧＰＳ受信装置を通信回線を介して複数の監視制御装置に接続させ、そのＧＰＳ受信装置の基準パルスを利用してＳＯＥデータのイベント発生時間を基準時間に同期させることが行われている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−５８２４０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＧＰＳ受信装置の設置数の増加を抑制し、さらに、監視制御装置と入力装置との間の通信回線の数を減らすため、複数の監視制御装置のうち一の監視制御装置に単一のＧＰＳ受信装置を接続するとともに、各監視制御装置と各入力装置を単一の通信回線に芋づる式に接続すること（以下、マルチドロップ接続）が考えられる。
【０００７】
このマルチドロップ接続の場合、一般に、各監視制御装置からのフレームデータが通信回線内で衝突して破棄されることを回避するため、監視制御装置と入力装置との間の通信を許可する送信権を設定し、この送信権を獲得した監視制御装置に限って入力装置に対しフレームデータを送信できるようにすることで通信の信頼性を確保することが行われる。
【０００８】
このようなマルチドロップ接続を採用した監視制御システムにおいて、単一のＧＰＳ受信装置を用いて各入力装置の計時カウンタを基準時間に同期させる場合、ＧＰＳ受信装置により基準パルスが生成されたときに送信権がなければ、その監視制御装置は入力装置の計時カウンタを基準時間に合わせることができない。その結果、計時カウンタに基準時間からのズレが生じて正確なイベント発生時間を計時できないおそれがある。
【０００９】
本発明の課題は、機器データを取り込む入力装置と複数の情報処理装置とが単一の回線に接続された環境において、単一の基準パルス生成部を用いて入力装置の計時カウンタを基準時間に同期させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の通信制御装置は、時間を計時する複数の計時カウンタ及び中継カウンタを有し、制御対象機器の状態情報を取り込み計時カウンタの計時時間を付して状態データとして一旦蓄積する入力装置と、入力装置の状態データを取り込んで機器の監視又は制御を行う複数の情報処理装置とを備え、入力装置と複数の情報処理装置とが単一の通信回線に接続され、複数の情報処理装置は、予め設定された送信権を獲得して入力装置と通信するものとし、複数の情報処理装置のうち一の情報処理装置は、基準パルス生成部からの基準パルスによりリセットされて計時する同期カウンタを有し、基準パルス生成部から基準パルスが出力された際に送信権を獲得できないときは、送信権を獲得したときに同期カウンタの内容を入力装置の中継カウンタに書き込み、入力装置は、中継カウンタの内容を順次複数の計時カウンタに書き込むことを特徴とする。また、入力装置に中継カウンタの内容がゼロになったことを判定するゼロ判定部を設けて、中継カウンタの内容を順次複数の計時カウンタに書き込む代わりに、中継カウンタの内容がゼロ判定部によりゼロになったと判定されたら、リセットパルスを出力して複数の計時カウンタをリセットするように構成することを特徴とする。
【００１１】
すなわち、情報処理装置の同期カウンタは基準パルスに従って常に基準時間に同期されているものであるから、送信権を獲得できない間の計時時間も基準時間に同期している。したがって、同期カウンタの内容を入力装置の中継カウンタにそのまま書き込み、カウントアップされていく中継カウンタの内容を順次複数の計時カウンタに書き込むようにすれば、複数の計時カウンタの内容を同期カウンタの内容と同一のものにすることができ、その結果、複数の計時カウンタを基準時間に同期させることができる。また、中継カウンタの内容がゼロになったと判定されたら、リセットパルスを出力して複数の計時カウンタをリセットする場合も同様に、複数の計時カウンタの内容を同期カウンタの内容と同一のものにすることができるので、複数の計時カウンタを基準時間に同期させることができる。
【００１２】
この場合において、制御対象機器に発生したイベントの内容（例えばバルブの開閉状態の変化）と、イベントの発生時間とを対応づけたものを状態データ、すなわちＳＯＥデータとして入力装置に蓄積するのが望ましい。これにより、状態データを解析するようにすれば、イベント発生を時系列に把握することができるため、例えば、機器に障害が発生したときでも、障害の原因を的確に把握することができる。
【００１３】
本発明の通信制御装置は、発電所などの機器（例えばバルブ、温度センサ、圧力センサ）の機器データを入力装置により取得し、その機器データに基づいて機器を監視制御する複数の監視制御装置とを備え、複数の監視制御装置と入力装置とが単一の通信回線に接続された監視制御システムに適用することができる。この場合、上記の情報処理装置を監視制御措置として監視制御システムを構成する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の通信制御装置を利用した監視制御システムの第１の実施形態について図を参照して説明する。図１は、監視制御システムの構成図、図２は、監視制御システムの動作を示すタイムチャートを示している。
【００１５】
まず、図１を参照して監視制御システムの全体構成を説明する。監視制御システム１は、発電所２などの機器を監視又は制御するものである。監視制御システムは、情報処理装置を有する監視制御装置１０、１２、入力装置１４、１６などから構築されており、建屋内に設置されている。監視制御装置１０、１２及び入力装置１４、１６は、単一の通信回線１８にマルチドロップ接続されている。
【００１６】
監視制御装置１０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）１８、同期カウンタ２１を備えたプロセス通信装置（以下、ＰＩＯＰ）２０を含んで構成されており、発電所２の機器の障害原因などを解析するものである。監視制御装置１２は、ＣＰＵ１９、ＰＩＯＰ２３を含んで構成されており、発電所２の機器を操作するための指令を生成するものである。監視制御装置１０、１２のうち予め設定された送信権を獲得した方がマスタとして入力装置１４、１６と通信するとともに、他方がスレーブとして待機するようになっている。
【００１７】
このような監視制御装置１０、１２のうち監視制御装置１０のみに単一のＧＰＳ受信装置２２が接続されている。ＧＰＳ受信装置２２は、監視制御装置１０のＰＩＯＰ２０に備えた同期カウンタ２１にＧＰＳケーブル２４を介して接続されている。なお、ＧＰＳ受信装置２２は、基準パルス生成部として機能し、衛星からの信号を受信して世界標準時間（以下、基準時間）に同期した基準パルスを例えば１分（６００００ｍｓ）毎に生成するものである。
【００１８】
入力装置１４は、中継カウンタ２６を有するステーション（以下、ＳＴ）２７、入力モジュール（以下、ＤＩ）２８、３０を備えて構成されている。ＤＩ２８は、計時カウンタ３８を有して構成されており、発電所２のプロセス入力群の１つであるバルブ３２に接続されている。また、ＤＩ３０は、計時カウンタ３９を有して構成されており、温度センサ３４に接続されている。入力装置１６は、ＳＴ３１、ＳＴ３１、圧力センサ３６に接続されたＤＩ３３、流速センサ３７に接続されたＤＩ３５などから構成されている。このような入力装置１４、１６は、常にスレーブとして待機するように設定されており、監視制御装置１０、１２からフレームデータを受信したときに限りレスポンスデータを送信する。
【００１９】
また、各カウンタ、例えば、同期カウンタ２１、中継カウンタ２６、計時カウンタ３８、３９は、６００００進カウンタなどから構成されている。６００００進カウンタは、０から５９９９９までを周期的にカウントアップするものである。
【００２０】
このように構成される監視制御システム１の動作について、バルブ３５のＳＯＥデータを取得する場合を一例として説明する。バルブ３２にイベントが発生したこと、例えばバルブ３２が閉止したことがＤＩ２８により判定されたとき、その発生した状態情報すなわちイベント内容にイベント発生時間を付して状態データすなわちＳＯＥデータがＤＩ２８に蓄積される。
【００２１】
一方、監視制御装置１０が送信権を獲得して入力装置１４と通信したとき、ＤＩ２８のＳＯＥデータが監視制御装置１０によりＳＴ２７を介して取り込まれる。取り込まれたＳＯＥデータは監視制御装置１０により解析される。したがって、バルブ３２に発生したイベント内容が時系列に把握される。同様に、監視制御装置１２が送信権を獲得したときも、ＤＩ２８のＳＯＥデータが監視制御装置１２により取り込まれる。
【００２２】
このような監視制御システムの通信制御を図２に示すタイムチャートを用いて説明する。図２に示すように、横軸は時間の経過を示している。また、縦軸の上段部には最上位段から順に、ＰＩＯＰ２０の回線出力ａ、ＰＩＯＰ２３の回線出力ｂ、ＳＴ２７の回線出力ｃ、ＳＴ３１の回線出力ｄのタイムチャートを示している。また、それらの下段部には順に、ＧＰＳ受信装置の出力ｅ、同期カウンタ２１のカウンタ値ｆ、中継カウンタ２６のカウンタ値ｇ、計時カウンタ３８のカウンタ値ｈ、計時カウンタ３９のカウント値ｉのタイムチャートを示している。
【００２３】
まず、図２のタイムチャートａ〜ｄを参照して、監視制御装置１０が入力装置１４からＳＯＥデータを取得する通信制御について説明する。監視制御装置１０が送信権を獲得すると、ＰＩＯＰ２０は、ＳＯＥデータの取得を要求するコマンドフレーム４０をＳＴ２７に送信し、ＳＯＥデータが付与されたレスポンスフレーム４１をＳＴ２７から受信する。次いで、ＰＩＯＰ２０は、コマンドフレーム４２をＳＴ３１に送信し、ＳＴ３１からレスポンスフレームを受信する。これにより、監視制御装置１０は、入力装置１４からＳＯＥデータを取得する。ＳＯＥデータの取得が完了すると、ＰＩＯＰ２０は、送信権開放フレーム４４をＰＩＯＰ２３すなわち監視制御装置１２に送信する。
【００２４】
送信権開放フレーム４４を受信した監視制御装置１２は送信権を獲得するので、ＰＩＯＰ２３は、コマンドフレーム４５をＳＴ２７に送信し、ＳＴ２７からレスポンスフレーム４６を受信する。次いで、ＰＩＯＰ２３は、コマンドフレーム４７をＳＴ３１に送信し、ＳＴ３１からレスポンスフレーム４８を受信する。これにより、監視制御装置１２は、入力装置１４からＳＯＥデータを取得する。ＳＯＥデータの取得が完了すると、ＰＩＯＰ２３が送信権開放フレーム４７をＰＩＯＰ２０に送信することにより、ＳＯＥデータの取得が繰り返される。なお、監視制御装置１０、１２が入力装置１６からＳＯＥデータを取得する場合も、同様の制御手順により取得される。
【００２５】
ところで、ＧＰＳ受信装置２２により基準パルス５が生成されたときに監視制御装置１０が送信権を獲得していると、基準パルス５が生成されるごとに計時カウンタ３８、３９がリセットされて基準時間に同期する。しかし、ＧＰＳ受信装置２２により基準パルスが生成されたときに監視制御装置１０が送信権を獲得していなければ、計時カウンタ３８、３９を同期させることができないことになる。例えば、図２のタイムチャートｅ〜ｉに示すように、基準パルス５が生成されたときＰＩＯＰ２０は送信権開放フレームを獲得していない。したがって、同期カウンタ２１は基準パルス５によりリセットされて基準時間に同期するが、中継カウンタ２６及び同期カウンタ３８、３９はリセットされないため基準時間に対しズレが生じることになる。
【００２６】
そこで、中継カウンタ２６、同期カウンタ３８、３９を基準時間に同期させる制御手順について図２を参照して説明する。図２に示すように、ＧＰＳ受信装置２２により基準パルス５が生成されたときに監視制御装置１０が送信権を獲得していない場合、基準パルス５に従って同期カウンタ２１のみをリセットし、同期カウンタ２１にカウントアップさせる。そして、監視制御装置１０が送信権を獲得すると同時に、ＰＩＯＰ２０は、同期カウンタ２１のカウンタ値５５が付与されたカウンタ同期フレーム５０をＳＴ２７、ＳＴ３１に送信する。これにより、同期カウンタ２１のカウンタ値５５は、中継カウンタ２６の内容に書き込まれる。次いで、中継カウンタ２６のカウンタ値５７が計時カウンタ３８の内容に上書きされるとともに、カウンタ値６１が計時カウンタ３９の内容に上書きされる。これにより、同期カウンタ２１、中継カウンタ２６、計時カウンタ３８、３９の各カウンタ値は、全て同じものとなる。
【００２７】
すなわち、本実施形態によれば、監視制御装置１０の同期カウンタ２１は基準パルス５に従って常に基準時間に同期されるものであるから、送信権を獲得できない間のカウンタ値も基準時間に同期している。したがって、同期カウンタ２１のカウンタ値を中継カウンタ２６にそのまま書き込み、書き込まれた中継カウンタ２６の内容を計時カウンタ３８、３９に書き込むようにすれば、計時カウンタ３８、３９は同期カウンタ２１の内容と同一のものとなる。その結果、計時カウンタ３８、３９を基準時間に同期させることができる。
【００２８】
以上、第１の実施形態に基づいて本発明を適用してなる監視制御システムを説明したが、ここで、本実施形態で用いたフレームデータのフレーム構成、およびＰＩＯＰ２０、ＳＴ２７、ＤＩ２８の詳細構成を図３乃至図６を用いて説明する。なお、ＰＩＯＰ２３は、ＰＩＯＰ２０から同期カウンタ２１を除いたものと同じ構成、ＳＴ３１は、ＳＴ２７と同じ構成であり、また、ＤＩ３０、３３、３５は、ＤＩ２８と同じ構成であるから、説明を省略する。
【００２９】
図３を参照してフレームデータのフレーム構成を説明する。フレームデータ４は、通信回線１８内を伝送されるものであり、例えば、コマンドフレーム、レスポンスフレーム、マスタ権開放フレーム、カウンタ同期フレームなどに用いられている。図３に示すように、フレームデータ４は、先頭から順に、フラグ領域２００、送信元ノード領域２０２、送信先ノード領域２０３、アドレス領域２０４、制御データ領域２０５、データ長領域２０６、データ領域２０８などから構成されている。フラグ領域２００には、フレームの開始を示すフラグが格納される。送信元ノード領域２０２には、送信元のノード番号が格納される。ノード番号とは、通信回線１８に接続された装置を特定するための番号であり、例えば、本実施形態では、ＰＩＯＰ２０は０、ＰＩＯＰ２３は１、ＳＴ２７は２、ＳＴ３１は３としてノード番号が設定されている。送信先ノード領域２０３には、送信先のノード番号が格納されている。アドレス領域２０４には、コマンドフレームの場合には送信先ノードのアドレスが格納される一方、レスポンスフレームの場合には送信元ノードのアドレスが格納される。制御データ領域２０５には、フレーム種別を示す識別データが格納される。データ長領域２０６にはデータ長が格納され、データ領域２０８にはデータ、例えばカウンタ値が格納されるようになっている。
【００３０】
図４を参照してＰＩＯＰ２０の詳細構成について説明する。図４に示すように、ＰＩＯＰ２０は、同期カウンタ２１、送信コントローラ５６、デュアルポートＲＡＭの送信バッファ５８、受信コントローラ６０、デュアルポートＲＡＭの受信バッファ６２、ＣＰＵ１８から独立して動作するＭＰＵ６４、ＲＯＭ６８、デュアルポートのＲＡＭ８０、送受信ドライバ７４などから構成されている。
【００３１】
最初に、ＰＩＯＰ２０によるコマンドフレームの送信手順を説明する。まず、ＭＰＵ６２によりコマンドフレームが送信バッファ５８に書き込まれるとともに、送信コントローラ５６に備えた送信起動レジスタ５６ａに送信要求が書き込まれる。次いで、送信コントローラ５６によりセレクタ７２が送信バッファ５８側に選択されるとともに、送受信ドライバ７４に対し送信許可指令が出力される。そして、送信バッファ５８のコマンドフレームは、セレクタ７２を介して変換部７３に入力されてパラレルデータからシリアルデータに変換される。変換されたコマンドフレームは、送受信ドライバ７４により通信回線１８を介して入力装置１４、１６に対し送信される。
【００３２】
次に、ＰＩＯＰ２０によるコマンドフレームの受信手順を説明する。まず、入力装置１４、１６から送信されたレスポンスフレームは、送受信ドライバ７４により通信回線を介して受信される。次いで、受信されたレスポンスフレームに同期した受信クロックが、クロック生成部７８により生成された受信クロックに基づいて、レスポンスフレームが変換部７６によりシリアルデータからパラレルデータに変換される。変換されたレスポンスフレームは、受信コントローラ６０によりフラグが識別されて受信バッファ６２に書き込まれる。レスポンスフレームの受信が完了したとき、受信コントローラ６０からＭＰＵ６４に対し割り込み要求が発行される。そして、レスポンスフレームのノード番号とＲＯＭ６８のノード番号６８ａとがＭＰＵ６４により対比され、対比されたノード番号が一致したとき、レスポンスフレームがＲＡＭ８０に書き込まれる。書き込まれたレスポンスフレームは、ＣＰＵ１８からの要求に応じて、後入れ先出し方式で最新のものが読み出される。
【００３３】
さらに、ＰＩＯＰ２０によるカウンタ同期フレームの送信手順を説明する。カウンタ同期フレームは、ＧＰＳ受信装置２２が接続された監視制御装置１０のみから出力されるものである。まず、ＧＰＳ受信装置２２により１分間隔で基準パルスが生成されて同期カウンタ２１と送信コントローラ５６に入力される。同期カウンタ２１は、入力された基準パルスによりリセットされ、クロック生成部５９から１ｍｓ間隔で生成されるクロックに従ってカウントアップする。また、送信コントローラ５６は、基準パルスが入力されたとき、監視制御装置１０が送信可能な状態にあるか否かを判定する。送信可能な状態とは、送信権を獲得しており、かつ、コマンドフレーム送信開始からレスポンスフレーム受信完了までを除いた状態をいう。送信可能状態にあると判定された場合、送信コントローラ５６によりセレクタ７２が同期カウンタ２１側に選択されるとともに、同期カウンタ２１の内容（カウンタ値）がカウンタ同期フレームのデータ領域２０８に格納される。そして、カウンタ同期フレームは、セレクタ７２、変換部７３、送受信ドライバ７４を介してＳＴ２７、ＳＴ３１に対し送信される。一方、送信可能状態ではないと判定された場合、送信コントローラ５６は、カウンタ同期フレームの送信を待機させるとともに、同期カウンタ２１は、継続してカウントアップする。その後、送信可能状態になったとき、同期カウンタ２１のカウンタ値がカウンタ同期フレームに付与され、付与されたカウンタ同期フレームがＳＴ２７、ＳＴ３１に対し出力されるようになっている。
【００３４】
図５を参照してＳＴ２７の詳細構成について説明する。図５に示すように、ＳＴ２７は、中継カウンタ２６、送信コントローラ８４、デュアルポートＲＡＭの送信バッファ８６、受信コントローラ８８、デュアルポートＲＡＭの受信バッファ９０、ＭＰＵ９０、ＲＯＭ９２、デュアルポートのＲＡＭ９４、送受信ドライバ９５、バスコントロールマスタ９６などから構成されている。
【００３５】
最初に、ＳＴ２７によるコマンドフレームの受信手順を説明する。まず、ＰＩＯＰ２０などから送信されたコマンドフレームは、送受信ドライバ９５により通信回線１８を介して受信される。受信されたコマンドフレームは、クロック生成部９８により生成された受信クロックに基づいて、変換部１００によりシリアルデータからパラレルデータに変換される。変換されたレスポンスフレームは、受信コントローラ８８によりフラグが識別されて受信バッファ９０に書き込まれる。レスポンスフレームの受信が完了したとき、受信コントローラ８８からＭＰＵに対し割り込み要求が発行される。そして、レスポンスフレームのノード番号がＲＯＭ９２のノード番号９２ａに一致しているとき、ＭＰＵ９０は、コマンドフレームのアドレスに該当するＤＩ２８又はＤＩ３０からＳＯＥデータをバスを介して読み出し、読み出したＳＯＥデータを付与してレスポンスフレームを生成する。
【００３６】
次に、ＳＴ２７によるレスポンスフレームの送信手順を説明する。まず、ＭＰＵ９０によりレスポンスフレームが生成され、生成されたレスポンスフレームは、送信バッファ８６に書き込まれるとともに、送信コントローラ８４の送信起動レジスタ８４ａに送信要求が書き込まれる。そして、送信許可指令が送信コントローラ８４から送受信ドライバ９５に対し出力されたとき、送信バッファ８６のレスポンスフレームは、変換部９７によりパラレルデータからシリアルデータに変換された後、送受信ドライバ９５により通信回線１８を介してＰＩＯＰ２０などに送信される。
【００３７】
さらに、ＳＴ２７によるカウンタ同期フレームの受信手順を説明する。まず、ＰＩＯＰ２０から送信されたカウンタ同期フレームは、送受信ドライバ９５により通信回線１８を介して受信された後、受信コントローラ８８により識別して受信される。受信されたカウンタ同期フレームのカウンタ値が、受信コントローラ８８に備えたカウンタ値判別部８８ａにより判別された後、中継カウンタ２６に書き込まれる。書き込まれた中継カウンタ２６は、クロック生成部１０２から１ｍｓ間隔で生成されるクロックに基づいて、その書き込まれた値からカウントアップする。そして、中継カウンタ２６のカウント値は、ＭＰＵ９０からの指令に応じて、バスコントローラマスタ９６によりバス１０４を介してＤＩ２８、ＤＩ３０に対し送信されるようになっている。
【００３８】
図６を参照してＤＩ２８の詳細構成を説明する。図６に示すように、ＤＩ２８は、計時カウンタ３８、ＤＩ入力部１０６、記憶装置とし機能するラッチ（ＦＦ）１０８、１１０、変化判定部１１２、バスコントローラスレーブ１１６などから構成されている。
【００３９】
最初に、ＤＩ２８によりＳＯＥデータの取得手順を説明する。まず、バルブ３２の状態情報が、ＤＩ入力部１０６に所定間隔で入力される。入力された状態情報の変化、すなわちイベントの発生が変化判定部１１２により検出される。例えば、バルブ３２が開いた状態から閉じた状態に変わったことが、変化判定部１１２により検出される。イベント発生が検出されると、変化判定部１１２によりラッチパルスがラッチ１０８、１１０に対し出力される。そのラッチパルスにより計時カウンタ３８のカウンタ値がラッチ１０８によりラッチされるとともに、ＤＩ入力部１０６からの状態情報、すなわちイベント内容がラッチ１１０によりラッチされる。そして、ＳＴ２７からのリード要求があると、ラッチ１０８のカウンタ値とラッチ１１０のイベント内容が、バスコントロール部１１６によりそれぞれ読み出されて状態データ、すなわちＳＯＥデータとしてＳＴ２７に対し送信される。
【００４０】
次に、ＤＩ２８の計時カウンタ３８が基準時間に同期する動作手順を説明する。ＳＴ２７から出力された中継カウンタ２６のカウンタ値は、バス１０４を介してバスコントローラスレーブ１１６に入力された後、バスコントローラスレーブ１１６により計時カウンタ３８に書き込まれる。そして、計時カウンタ３８は、その書き込まれた値からクロック生成部１１４のクロックに従って１ｍｓ間隔でカウントアップする。したがって、計時カウンタ３８の内容が中継カウンタ２６と同じものとなることから、計時カウンタ３８を基準時間に同期させたことになる。
（実施形態２）
本発明の通信制御装置を利用した監視制御システムの第２の実施形態について図７乃至図９を参照して説明する。図７は、ステーション（ＳＴ）の他の構成図、図８は、入力モジュール（ＤＩ）の他の構成図、図９は、監視制御システムの他の動作を示すタイムチャートを示している。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、カウンタ同期フレームがＳＴ２７により受信されたとき、ＳＴ２７の中継カウンタ２６のカウンタ値をリセットして計時し、計時されたカウンタ値がゼロに戻ったときに計時カウンタ３８をリセットするようにしたことにある。
【００４１】
図７に示すように、図５のＳＴ２７と異なる点は、ＳＴ２７とＤＩ２８、３０とを接続するバス１０４に加えてリセットパルス線１２４を配線し、さらに、リセットパルス線１２４に中継カウンタ２６をゼロ判定部１２２を介して接続させたことにある。また、図８に示すように、図６のＤＩ２８と異なる点は、バスコントローラスレーブ１１６と計時カウンタ３８を接続する配線を取り除いて、さらに、計時カウンタ３８がリセットパルス線２４に接続するようにしたことにある。
【００４２】
このように構成されるＳＴ２７ａ、ＤＩ２８ａの動作を図９を参照しながら説明する。中継カウンタ２６のカウンタ値がゼロ判定部１２２によりゼロになったと判定されたとき、リセットパルスは、ゼロ判定部１２２からリセットパルス線１２４を介して計時カウンタ３８に入力し、計時カウンタ３８のカウンタ値１３０をリセットする。
【００４３】
すなわち、ＳＴ２７の中継カウンタ２６は、カウント同期フレーム５０により基準時間に同期されていることから、中継カウンタ２６がゼロになったと同時に計時カウンタ３８をリセットすれば、計時カウンタ３８のカウント開始時は、ＧＰＳ受信装置２２により基準パルス５１が生成された時に合わせることができる。
【００４４】
以上、第１及び第２の実施形態に基づいて本発明に係る通信制御装置を監視制御システムに利用した例を説明したが、本発明の通信制御装置は、様々な産業、情報分野にも適用することができる。
【００４５】
また、基準パルス生成部としてＧＰＳ受信装置２２を用いた例を説明したが、ＧＰＳ受信装置２２に代えて、監視制御装置１０の計算機に内蔵する内部クロックを用いてもよい。これによれば、ＤＩ２８、３０により判定されたイベントの発生時間を世界標準時間に合わせて計時することができないが、各ＤＩ間のイベント発生時間の時間差に関しては依然として把握することができ、イベント発生を時系列に解析するための監視制御システムの構成を簡素化できる。
【００４６】
また、説明の便宜上、２つの監視制御装置と２つの入力装置を通信回線に接続した例を説明したが、監視制御装置と入力装置の数は適宜増やすことができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、機器データを取り込む入力装置と複数の情報処理装置とが単一の回線に接続された環境において、単一の基準パルス生成部を用いて入力装置の計時カウンタを基準時間に同期させることができる。
【００４８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信制御装置を利用した監視制御システムの構成図を示している。
【図２】監視制御システムの動作を示すタイムチャートの一例を示している。
【図３】フレームのデータ構成の一例を示している。
【図４】監視制御装置のプロセス通信装置（ＰＩＯＰ）の構成図を示している。
【図５】入力装置のステーション（ＳＴ）の構成図を示している。
【図６】入力装置の入力モジュール（ＤＩ）の構成図を示している。
【図７】入力装置のステーション（ＳＴ）の他の構成図を示している。
【図８】入力装置の入力モジュール（ＤＩ）の他の構成図を示している。
【図９】監視制御システムの動作を示すタイムチャートの他の例を示している。
【符号の説明】
１監視制御システム
２発電所
１０、１２監視制御装置
１４、１６入力装置
１８通信回線
２０プロセス通信装置（ＰＩＯＰ）
２１同期カウンタ
２２ＧＰＳ受信装置
２６中継カウンタ
３８、３９計時カウンタ
３２バルブ
３４温度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication control apparatus, for example, a communication control apparatus suitable for a monitoring control system that monitors or controls a device to be controlled.
[0002]
[Prior art]
The communication control device includes an input device that captures device data of a device to be controlled, and a plurality of information processing devices that monitor or control the device based on the device data. For example, monitoring control of a power plant Used in the system. The power plant monitoring and control system detects events that occur in controlled devices, such as changes in the open / closed state of valves, counts the occurrence time of the event using a time counter, and adds the event occurrence time to the event content. The data is temporarily stored in the input device as status data (hereinafter referred to as SOE data: Sequence Of Event Data). Then, based on the SOE data from the input device, the monitoring control device including the information processing device is configured to perform operation monitoring of the power plant, cause analysis at the time of failure occurrence, or device operation.
[0003]
In such a supervisory control system, in order to accurately measure the event occurrence time, a reference pulse generator, for example, a GPS receiver is installed for each input device, and each reference device from the GPS receiver is used. The time counter of the input device is synchronized with a reference time, for example, the world standard time.
[0004]
In this case, since the number of installed GPS receivers increases according to the number of installed input devices, a single GPS receiver is monitored over a plurality of communication lines in order to suppress an increase in the number of installed GPS receivers. It is connected to a control device, and the event occurrence time of SOE data is synchronized with the reference time using the reference pulse of the GPS receiver (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2003-58240 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to suppress the increase in the number of installed GPS receivers and further reduce the number of communication lines between the monitoring control device and the input device, a single monitoring control device among a plurality of monitoring control devices is provided. It is conceivable to connect the GPS receiving device and connect each monitoring control device and each input device to a single communication line (hereinafter referred to as multi-drop connection).
[0007]
In the case of this multi-drop connection, in general, in order to avoid that frame data from each supervisory control device collides in the communication line and is discarded, a transmission right that permits communication between the supervisory control device and the input device. The reliability of communication is ensured by allowing the frame data to be transmitted to the input device only by the supervisory control device that has acquired this transmission right.
[0008]
In a monitoring control system employing such a multi-drop connection, when a time counter of each input device is synchronized with a reference time using a single GPS receiver, it is transmitted when a reference pulse is generated by the GPS receiver. Without permission, the supervisory control device cannot adjust the time counter of the input device to the reference time. As a result, there is a possibility that a time difference from the reference time occurs in the time counter and it is not possible to measure the exact event occurrence time.
[0009]
An object of the present invention is to set a time counter of an input device as a reference time using a single reference pulse generator in an environment in which an input device that captures device data and a plurality of information processing devices are connected to a single line. It is to synchronize.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the communication control device of the present invention measures time.pluralClock counterAnd relay counterAn input device that takes in the status information of the device to be controlled, adds the time measured by the time counter, and temporarily stores it as status data, and a plurality of information processing that takes in the status data of the input device and monitors or controls the device A plurality of information processing devices connected to a single communication line, and the plurality of information processing devices acquire a preset transmission right and communicate with the input device. One of the information processing devices has a synchronous counter that is reset by the reference pulse from the reference pulse generation unit and counts the time and acquires the transmission right when the reference pulse is output from the reference pulse generation unit If it cannot, the contents of the synchronization counter will beWrite to the relay counter, and the input deviceIt is characterized by writing in the time counter. Also,Instead of providing the input device with a zero determination unit that determines that the content of the relay counter has become zero and sequentially writing the content of the relay counter to a plurality of time counters, the content of the relay counter is zeroed by the zero determination unit. If it is determined that the timer has been detected, a reset pulse is output to reset a plurality of time counters.
[0011]
In other words, since the synchronization counter of the information processing apparatus is always synchronized with the reference time according to the reference pulse, the time measured while the transmission right cannot be acquired is also synchronized with the reference time. Therefore, the contents of the synchronization counterIf you write the contents of the relay counter that is written to the relay counter as it is and write it sequentially to multiple time counters, you can make the contents of the multiple time counters the same as the contents of the synchronous counter, Result, multipleThe time counter can be synchronized with the reference time.Similarly, when it is determined that the contents of the relay counter have become zero, the contents of the plurality of time counters are set to be the same as the contents of the synchronous counter even when a plurality of time counters are reset by outputting a reset pulse. Therefore, a plurality of time counters can be synchronized with the reference time.
[0012]
In this case, it is desirable to store, in the input device, state data, that is, SOE data, that associates the content of an event that has occurred in the control target device (for example, a change in the open / close state of the valve) with the occurrence time of the event. . Thus, if the state data is analyzed, it is possible to grasp the occurrence of the event in time series. For example, even when a failure occurs in the device, the cause of the failure can be accurately grasped.
[0013]
The communication control device of the present invention includes a plurality of monitoring control devices that acquire device data of a device such as a power plant (for example, a valve, a temperature sensor, and a pressure sensor) by an input device and monitor and control the device based on the device data And a monitoring control system in which a plurality of monitoring control devices and input devices are connected to a single communication line. In this case, a monitoring control system is configured using the information processing apparatus as a monitoring control measure.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, a first embodiment of a monitoring control system using a communication control device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of the monitoring control system, and FIG. 2 is a time chart showing the operation of the monitoring control system.
[0015]
First, the overall configuration of the monitoring control system will be described with reference to FIG. The monitoring control system 1 monitors or controls equipment such as the power plant 2. The monitoring control system is constructed from monitoring control devices 10 and 12, input devices 14 and 16 having information processing devices, and is installed in a building. The monitoring control devices 10 and 12 and the input devices 14 and 16 are multidrop connected to a single communication line 18.
[0016]
The monitoring control device 10 is configured to include a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 18 and a process communication device (hereinafter referred to as PIOP) 20 including a synchronization counter 21, and analyzes the cause of failure of the equipment of the power plant 2. To do. The supervisory control device 12 includes a CPU 19 and a PIOP 23, and generates a command for operating the equipment of the power plant 2. Of the monitoring control devices 10 and 12, the one that has acquired a preset transmission right communicates with the input devices 14 and 16 as a master, and the other waits as a slave.
[0017]
A single GPS receiving device 22 is connected to only the monitoring control device 10 among the monitoring control devices 10 and 12. The GPS receiver 22 is connected to a synchronization counter 21 provided in the PIOP 20 of the monitoring controller 10 via a GPS cable 24. The GPS receiver 22 functions as a reference pulse generation unit, and receives a signal from a satellite and generates a reference pulse synchronized with the world standard time (hereinafter referred to as reference time), for example, every minute (60000 ms). It is.
[0018]
The input device 14 includes a station (hereinafter referred to as ST) 27 having a relay counter 26 and input modules (hereinafter referred to as DI) 28 and 30. The DI 28 includes a time counter 38 and is connected to a valve 32 that is one of the process input groups of the power plant 2. The DI 30 includes a time counter 39 and is connected to the temperature sensor 34. The input device 16 includes ST31, ST31, DI33 connected to the pressure sensor 36, DI35 connected to the flow rate sensor 37, and the like. Such input devices 14 and 16 are set to always stand by as slaves, and transmit response data only when frame data is received from the monitoring control devices 10 and 12.
[0019]
Each counter, for example, the synchronous counter 21, the relay counter 26, and the time counters 38 and 39 is composed of a 60000-decimal counter and the like. The 60000-ary counter counts up from 0 to 59999 periodically.
[0020]
An operation of the monitoring control system 1 configured as described above will be described by way of an example in which SOE data of the valve 35 is acquired. When it is determined by the DI 28 that an event has occurred in the valve 32, for example, that the valve 32 has been closed, the status information, that is, SOE data is accumulated in the DI 28 with the event occurrence time added to the generated status information, that is, the event content. The
[0021]
On the other hand, when the monitoring control apparatus 10 acquires the transmission right and communicates with the input apparatus 14, the SOE data of the DI 28 is taken in by the monitoring control apparatus 10 via ST27. The captured SOE data is analyzed by the monitoring control device 10. Therefore, the contents of events occurring in the valve 32 are grasped in time series. Similarly, when the monitoring control device 12 acquires the transmission right, the SOE data of the DI 28 is taken in by the monitoring control device 12.
[0022]
Communication control of such a monitoring control system will be described with reference to a time chart shown in FIG. As shown in FIG. 2, the horizontal axis indicates the passage of time. Further, in the upper part of the vertical axis, the time charts of the line output a of PIOP 20, the line output b of PIOP 23, the line output c of ST27, and the line output d of ST31 are shown in order from the highest level. In addition, in the lower part of them, the output e of the GPS receiver, the counter value f of the synchronous counter 21, the counter value g of the relay counter 26, the counter value h of the time counter 38, and the time i of the count value i of the time counter 39 are sequentially displayed. A chart is shown.
[0023]
First, communication control in which the monitoring control device 10 acquires SOE data from the input device 14 will be described with reference to time charts a to d in FIG. When the monitoring control apparatus 10 acquires the transmission right, the PIOP 20 transmits a command frame 40 requesting acquisition of SOE data to ST27, and receives a response frame 41 to which SOE data is added from ST27. Next, PIOP 20 transmits command frame 42 to ST 31 and receives a response frame from ST 31. As a result, the monitoring control device 10 acquires SOE data from the input device 14. When the acquisition of the SOE data is completed, the PIOP 20 transmits the transmission right release frame 44 to the PIOP 23, that is, the monitoring control device 12.
[0024]
The supervisory control device 12 that has received the transmission right release frame 44 acquires the transmission right, so the PIOP 23 transmits the command frame 45 to ST27 and receives the response frame 46 from ST27. Next, PIOP 23 transmits command frame 47 to ST 31 and receives response frame 48 from ST 31. Thereby, the monitoring control device 12 acquires SOE data from the input device 14. When the acquisition of the SOE data is completed, the PIOP 23 transmits the transmission right release frame 47 to the PIOP 20, whereby the acquisition of the SOE data is repeated. Note that, when the monitoring control devices 10 and 12 acquire the SOE data from the input device 16, they are acquired by the same control procedure.
[0025]
By the way, if the monitoring control device 10 has acquired the transmission right when the reference pulse 5 is generated by the GPS receiver 22, the time counters 38 and 39 are reset each time the reference pulse 5 is generated, and the reference time Sync to. However, if the monitoring control device 10 has not acquired the transmission right when the reference pulse is generated by the GPS receiver 22, the time counters 38 and 39 cannot be synchronized. For example, as shown in the time charts e to i of FIG. 2, when the reference pulse 5 is generated, the PIOP 20 has not acquired the transmission right release frame. Therefore, the synchronization counter 21 is reset by the reference pulse 5 and is synchronized with the reference time, but the relay counter 26 and the synchronization counters 38 and 39 are not reset, so that there is a deviation from the reference time.
[0026]
A control procedure for synchronizing the relay counter 26 and the synchronization counters 38 and 39 with the reference time will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, if the monitoring control device 10 has not acquired the transmission right when the reference pulse 5 is generated by the GPS receiver 22, only the synchronization counter 21 is reset according to the reference pulse 5, and the synchronization counter 21 Count up. Then, at the same time that the monitoring control apparatus 10 acquires the transmission right, the PIOP 20 transmits the counter synchronization frame 50 to which the counter value 55 of the synchronization counter 21 is assigned to ST27 and ST31. As a result, the counter value 55 of the synchronization counter 21 is written into the contents of the relay counter 26. Next, the counter value 57 of the relay counter 26 is overwritten with the contents of the time counter 38, and the counter value 61 is overwritten with the contents of the time counter 39. As a result, the counter values of the synchronous counter 21, the relay counter 26, and the time counters 38 and 39 are all the same.
[0027]
That is, according to the present embodiment, the synchronization counter 21 of the supervisory control device 10 is always synchronized with the reference time according to the reference pulse 5, so that the counter value while the transmission right cannot be acquired is also synchronized with the reference time. Yes. Therefore, if the counter value of the synchronous counter 21 is written in the relay counter 26 as it is and the contents of the written relay counter 26 are written in the time counters 38 and 39, the time counters 38 and 39 are the same as the contents of the synchronous counter 21. Will be. As a result, the time counters 38 and 39 can be synchronized with the reference time.
[0028]
The monitoring control system to which the present invention is applied based on the first embodiment has been described above. Here, the frame configuration of the frame data used in the present embodiment and the detailed configuration of the PIOP 20, ST27, and DI 28 are described. This will be described with reference to FIGS. The PIOP 23 has the same configuration as that obtained by removing the synchronization counter 21 from the PIOP 20, the ST 31 has the same configuration as the ST 27, and the DIs 30, 33, and 35 have the same configuration as the DI 28, and the description thereof will be omitted.
[0029]
The frame configuration of the frame data will be described with reference to FIG. The frame data 4 is transmitted through the communication line 18, and is used for, for example, a command frame, a response frame, a master right release frame, a counter synchronization frame, and the like. As shown in FIG. 3, the frame data 4 includes, in order from the top, a flag area 200, a transmission source node area 202, a transmission destination node area 203, an address area 204, a control data area 205, a data length area 206, a data area 208, and the like. It is composed of The flag area 200 stores a flag indicating the start of a frame. The source node area 202 stores the source node number. The node number is a number for identifying a device connected to the communication line 18. For example, in this embodiment, the node number is set as 0 for PIOP20, 1 for PIOP23, 2 for ST27, and 3 for ST31. ing. The transmission destination node area 203 stores a transmission destination node number. The address area 204 stores the address of the transmission destination node in the case of a command frame, and stores the address of the transmission source node in the case of a response frame. In the control data area 205, identification data indicating the frame type is stored. The data length area 206 stores the data length, and the data area 208 stores data, for example, a counter value.
[0030]
A detailed configuration of the PIOP 20 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the PIOP 20 includes a synchronization counter 21, a transmission controller 56, a dual-port RAM transmission buffer 58, a reception controller 60, a dual-port RAM reception buffer 62, an MPU 64 that operates independently from the CPU 18, a ROM 68, a dual The port RAM 80, the transmission / reception driver 74, and the like.
[0031]
First, a command frame transmission procedure by the PIOP 20 will be described. First, a command frame is written into the transmission buffer 58 by the MPU 62 and a transmission request is written into a transmission activation register 56 a provided in the transmission controller 56. Next, the transmission controller 56 selects the selector 72 to the transmission buffer 58 side and outputs a transmission permission command to the transmission / reception driver 74. The command frame in the transmission buffer 58 is input to the conversion unit 73 via the selector 72 and converted from parallel data to serial data. The converted command frame is transmitted to the input devices 14 and 16 via the communication line 18 by the transmission / reception driver 74.
[0032]
Next, a command frame reception procedure by the PIOP 20 will be described. First, the response frame transmitted from the input devices 14 and 16 is received by the transmission / reception driver 74 via the communication line. Next, based on the reception clock generated by the clock generation unit 78, the response frame is converted from serial data to parallel data by the conversion unit 76 based on the reception clock synchronized with the received response frame. The converted response frame is written in the reception buffer 62 with the flag identified by the reception controller 60. When reception of the response frame is completed, an interrupt request is issued from the reception controller 60 to the MPU 64. Then, the node number of the response frame and the node number 68a of the ROM 68 are compared by the MPU 64, and when the compared node numbers match, the response frame is written into the RAM 80. The written response frame is read out in a last-in first-out manner in response to a request from the CPU 18.
[0033]
Further, a counter synchronization frame transmission procedure by the PIOP 20 will be described. The counter synchronization frame is output only from the monitoring control device 10 to which the GPS receiving device 22 is connected. First, a reference pulse is generated at an interval of 1 minute by the GPS receiver 22 and input to the synchronization counter 21 and the transmission controller 56. The synchronous counter 21 is reset by the inputted reference pulse, and counts up according to the clock generated from the clock generator 59 at intervals of 1 ms. Further, when the reference pulse is input, the transmission controller 56 determines whether or not the monitoring control device 10 is in a transmittable state. The state where transmission is possible refers to a state where the transmission right has been acquired and from the start of command frame transmission to the completion of response frame reception. When it is determined that transmission is possible, the transmission controller 56 selects the selector 72 on the synchronization counter 21 side, and the contents (counter value) of the synchronization counter 21 are stored in the data area 208 of the counter synchronization frame. The counter synchronization frame is transmitted to ST27 and ST31 via the selector 72, conversion unit 73, and transmission / reception driver 74. On the other hand, when it is determined that the transmission is not possible, the transmission controller 56 waits for the transmission of the counter synchronization frame, and the synchronization counter 21 continuously counts up. Thereafter, when transmission is enabled, the counter value of the synchronization counter 21 is added to the counter synchronization frame, and the added counter synchronization frame is output to ST27 and ST31.
[0034]
The detailed configuration of ST27 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the ST 27 includes a relay counter 26, a transmission controller 84, a dual port RAM transmission buffer 86, a reception controller 88, a dual port RAM reception buffer 90, an MPU 90, a ROM 92, a dual port RAM 94, and a transmission / reception driver 95. The bus control master 96 and the like.
[0035]
First, the reception procedure of the command frame by ST27 will be described. First, a command frame transmitted from the PIOP 20 or the like is received by the transmission / reception driver 95 via the communication line 18. The received command frame is converted from serial data to parallel data by the conversion unit 100 based on the reception clock generated by the clock generation unit 98. The converted response frame is written to the reception buffer 90 with the flag identified by the reception controller 88. When reception of the response frame is completed, an interrupt request is issued from the reception controller 88 to the MPU. When the node number of the response frame matches the node number 92a of the ROM 92, the MPU 90 reads the SOE data from the DI 28 or DI 30 corresponding to the address of the command frame via the bus, and adds the read SOE data. To generate a response frame.
[0036]
Next, a response frame transmission procedure in ST27 will be described. First, a response frame is generated by the MPU 90, and the generated response frame is written in the transmission buffer 86 and a transmission request is written in the transmission activation register 84 a of the transmission controller 84. When a transmission permission command is output from the transmission controller 84 to the transmission / reception driver 95, the response frame in the transmission buffer 86 is converted from parallel data to serial data by the conversion unit 97, and then the communication line 18 is transmitted by the transmission / reception driver 95. To the PIOP 20 and the like.
[0037]
Furthermore, the reception procedure of the counter synchronization frame by ST27 will be described. First, the counter synchronization frame transmitted from the PIOP 20 is received by the transmission / reception driver 95 via the communication line 18 and then identified and received by the reception controller 88. The counter value of the received counter synchronization frame is determined by the counter value determination unit 88 a provided in the reception controller 88 and then written to the relay counter 26. The written relay counter 26 counts up from the written value based on the clock generated from the clock generator 102 at 1 ms intervals. The count value of the relay counter 26 is transmitted to the DI 28 and DI 30 via the bus 104 by the bus controller master 96 in response to a command from the MPU 90.
[0038]
The detailed configuration of the DI 28 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the DI 28 includes a time counter 38, a DI input unit 106, latches (FF) 108 and 110 that function as a storage device, a change determination unit 112, a bus controller slave 116, and the like.
[0039]
First, the procedure for acquiring SOE data using DI 28 will be described. First, the state information of the valve 32 is input to the DI input unit 106 at a predetermined interval. The change determination unit 112 detects a change in the input state information, that is, the occurrence of an event. For example, the change determination unit 112 detects that the valve 32 has changed from an open state to a closed state. When the occurrence of an event is detected, the change determination unit 112 outputs a latch pulse to the latches 108 and 110. The counter value of the time counter 38 is latched by the latch 108 by the latch pulse, and the status information from the DI input unit 106, that is, the event content is latched by the latch 110. When there is a read request from ST27, the counter value of the latch 108 and the event content of the latch 110 are read out by the bus control unit 116 and transmitted to the ST27 as status data, that is, SOE data.
[0040]
Next, an operation procedure in which the time counter 38 of the DI 28 is synchronized with the reference time will be described. The counter value of the relay counter 26 output from ST27 is input to the bus controller slave 116 via the bus 104 and then written to the time counter 38 by the bus controller slave 116. Then, the time counter 38 counts up from the written value at 1 ms intervals according to the clock of the clock generation unit 114. Therefore, since the content of the time counter 38 is the same as that of the relay counter 26, the time counter 38 is synchronized with the reference time.
(Embodiment 2)
A second embodiment of the monitoring control system using the communication control apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is another configuration diagram of the station (ST), FIG. 8 is another configuration diagram of the input module (DI), and FIG. 9 is a time chart showing another operation of the monitoring control system. This embodiment is different from the first embodiment in that when the counter synchronization frame is received in ST27, the counter value of the relay counter 26 in ST27 is reset and timed, and the timed counter value returns to zero. Sometimes the time counter 38 is reset.
[0041]
As shown in FIG. 7, the difference from ST27 in FIG. 5 is that a reset pulse line 124 is wired in addition to the bus 104 connecting ST27 and DIs 28 and 30, and the relay counter 26 is set to zero on the reset pulse line 124. The connection is made through the determination unit 122. Further, as shown in FIG. 8, the difference from DI 28 in FIG. 6 is that the wiring connecting the bus controller slave 116 and the time counter 38 is removed, and the time counter 38 is further connected to the reset pulse line 24. There is.
[0042]
The operation of ST27a and DI28a configured as described above will be described with reference to FIG. When the zero determination unit 122 determines that the counter value of the relay counter 26 has become zero, the reset pulse is input from the zero determination unit 122 to the time counter 38 via the reset pulse line 124, and the counter value of the time counter 38 130 is reset.
[0043]
That is, since the relay counter 26 of ST27 is synchronized with the reference time by the count synchronization frame 50, if the time counter 38 is reset at the same time as the relay counter 26 becomes zero, the time counter 38 starts counting. It can be adjusted when the reference pulse 51 is generated by the GPS receiver 22.
[0044]
As described above, the example in which the communication control device according to the present invention is used in the monitoring control system based on the first and second embodiments has been described. However, the communication control device of the present invention is also applicable to various industries and information fields. can do.
[0045]
Moreover, although the example using the GPS receiver 22 as the reference pulse generator has been described, an internal clock built in the computer of the supervisory controller 10 may be used instead of the GPS receiver 22. According to this, the event occurrence time determined by DI 28 and 30 cannot be timed in accordance with the world standard time, but the time difference of the event occurrence time between each DI can still be grasped, and the event occurrence It is possible to simplify the configuration of the monitoring control system for analyzing chronologically.
[0046]
For convenience of explanation, an example in which two monitoring control devices and two input devices are connected to a communication line has been described. However, the number of monitoring control devices and input devices can be appropriately increased.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, in an environment in which an input device for capturing device data and a plurality of information processing devices are connected to a single line, the time counter of the input device is set as a reference time using a single reference pulse generator. Can be synchronized.
[0048]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration diagram of a monitoring control system using a communication control device of the present invention.
FIG. 2 shows an example of a time chart showing the operation of the monitoring control system.
FIG. 3 shows an example of a data structure of a frame.
FIG. 4 shows a configuration diagram of a process communication device (PIOP) of the supervisory control device.
FIG. 5 shows a configuration diagram of a station (ST) of the input device.
FIG. 6 shows a configuration diagram of an input module (DI) of the input device.
FIG. 7 shows another configuration diagram of the station (ST) of the input device.
FIG. 8 shows another configuration diagram of the input module (DI) of the input device.
FIG. 9 shows another example of a time chart showing the operation of the monitoring control system.
[Explanation of symbols]
1 Monitoring and control system
2 power plants
10, 12 Monitoring and control device
14,16 Input device
18 Communication line
20 Process communication equipment (PIOP)
21 Synchronous counter
22 GPS receiver
26 Relay counter
38, 39 clock counter
32 valves
34 Temperature sensor

Claims

時間を計時する複数の計時カウンタ及び中継カウンタを有し、制御対象機器の状態情報を取り込み前記計時カウンタの計時時間を付して状態データとして一旦蓄積する入力装置と、該入力装置の状態データを取り込んで前記機器の監視又は制御を行う複数の情報処理装置とを備え、前記入力装置と前記複数の情報処理装置とが単一の通信回線に接続されてなる通信制御装置において、
前記複数の情報処理装置は、予め設定された送信権を獲得して前記入力装置と通信するものとし、前記複数の情報処理装置のうち一の情報処理装置は、基準パルス生成部からの基準パルスによりリセットされて計時する同期カウンタを有し、前記基準パルス生成部から基準パルスが出力された際に前記送信権を獲得できないときは、前記送信権を獲得したときに前記同期カウンタの内容を前記入力装置の中継カウンタに書き込み、
前記入力装置は、前記中継カウンタの内容を順次前記複数の計時カウンタに書き込むことを特徴とする通信制御装置。An input device that has a plurality of time counters and relay counters for measuring time, takes in the state information of the device to be controlled, attaches the time measured by the time counter, and temporarily stores it as state data, and the state data of the input device In a communication control device comprising a plurality of information processing devices that capture and monitor or control the device, wherein the input device and the plurality of information processing devices are connected to a single communication line,
The plurality of information processing devices acquire a predetermined transmission right and communicate with the input device, and one information processing device of the plurality of information processing devices is configured to receive a reference pulse from a reference pulse generation unit. A synchronization counter that counts and resets when the reference pulse is output from the reference pulse generator, and when the transmission right cannot be acquired, the contents of the synchronization counter are set when the transmission right is acquired. Write to the relay counter of the input device ,
The communication control device , wherein the input device sequentially writes the contents of the relay counter to the plurality of time counters.

時間を計時する複数の計時カウンタ及び中継カウンタと、該中継カウンタの内容がゼロになったことを判定するゼロ判定部とを有し、制御対象機器の状態情報を取り込み前記計時カウンタの計時時間を付して状態データとして一旦蓄積する入力装置と、該入力装置の状態データを取り込んで前記機器の監視又は制御を行う複数の情報処理装置とを備え、前記入力装置と前記複数の情報処理装置とが単一の通信回線に接続されてなる通信制御装置において、  It has a plurality of time counters and relay counters that measure time, and a zero determination unit that determines that the content of the relay counter has become zero, takes in the status information of the controlled device, and calculates the time measured by the time counter And a plurality of information processing devices that take in the state data of the input device and monitor or control the device, and the input device and the plurality of information processing devices, In a communication control device that is connected to a single communication line,
前記複数の情報処理装置は、予め設定された送信権を獲得して前記入力装置と通信するものとし、前記複数の情報処理装置のうち一の情報処理装置は、基準パルス生成部からの基準パルスによりリセットされて計時する同期カウンタを有し、前記基準パルス生成部から基準パルスが出力された際に前記送信権を獲得できないときは、前記送信権を獲得したときに前記同期カウンタの内容を前記入力装置の中継カウンタに書き込み、  The plurality of information processing devices acquire a preset transmission right and communicate with the input device, and one information processing device of the plurality of information processing devices receives a reference pulse from a reference pulse generation unit. A synchronization counter that counts and resets when the reference right is output from the reference pulse generator, and when the transmission right cannot be acquired, the content of the synchronization counter is set when the transmission right is acquired. Write to the relay counter of the input device,
前記入力装置は、前記中継カウンタの内容が前記ゼロ判定部によりゼロになったと判定されたら、リセットパルスを出力して前記複数の計時カウンタをリセットすることを特徴とする通信制御装置。  The communication control device, wherein when the content of the relay counter is determined to be zero by the zero determination unit, the input device outputs a reset pulse to reset the plurality of time counters.

前記状態データは、制御対象機器に発生したイベントの内容と、該イベントの発生時間とを対応付けたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信制御装置。It said state data, the contents of the event occurring in the control target device, the communication control apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that associating the occurrence time of the event.