JP4453606B2 - 遠方監視制御システム - Google Patents

Description

本発明は、遠方監視制御システムに係り、特に親局装置から子局装置へ制御信号を逐次伝送して制御対象機器を連続的に制御する制御手順に関する。

図３は遠方監視制御システムの構成例を示す。中央監視室のホストコンピュータになる上位システム１は親局装置２に制御情報を伝送し、親局装置２は対子局伝送部２Ａを介して子局装置３の対親局伝送部３Ａに制御信号として伝送し、子局装置３のＩＯ処理部３Ｂでは受信した制御信号に従って制御対象機器（実機）4を選択および制御する。逆に、子局装置３は実機4等の表示信号及び計測信号をＩＯ処理部３Ｂで収集し、これを監視信号として対親局伝送部３Ａから親局装置２の対子局伝送部２Ａに伝送し、この監視信号等を基にして上位システム１が必要な制御情報を発信する。

親局装置２と子局装置３間の制御信号の伝送には、相手が受信可能か否か、相手が受信したか否かなどの状態確認機能などをもつＨＤＬＣ伝送プロトコル（ハイレベル・データ・リンク制御手順）が多く採用されてきている。

このような遠方監視制御システムにおいて、１台または複数台の制御対象機器を連続的に制御する場合、上位システム１から制御情報が出力されると、親局装置２にて連続した複数の制御信号を生成し、これら制御信号を親局装置２の伝送タイミングにて子局装置に逐次伝送する。この制御信号の伝送には、子局装置３では、制御信号を受信したときに、選択制御回路を動作させ、制御対象機器を選択および当該機器の制御出力を一定時間だけ保持するとともに選択完了信号を親局に返送する。親局装置２では選択完了信号の受信で次の制御信号を子局装置に伝送する。子局装置は当該機器の制御出力を一定時間だけ保持し終えると、当該機器の選択信号をリセットする。

このような機器選択と制御の繰り返しでは、次の機器を選択するまでに時間がかかり、緊急事態に迅速に対応できないことがある。これに対処するため、親局装置は予め決められた複数の制御信号を子局装置へ一括伝送し、この制御信号を基に、子局装置は機器制御中に次に制御する機器の番号と制御内容を親局装置に返送することで親局装置に確認させ、親局装置からの制御許可信号を受信した条件で次の機器の選択制御に移行する方法も提案されている（例えば特許文献１参照）。
特公平６−３２５１１号公報

一般に、親局装置と子局装置間の伝送プロトコルとして、ＨＤＬＣプロトコルを使用している場合、このＨＤＬＣプロトコルではその簡略化と情報量を減らすため、制御、表示に関する情報は、親局装置から子局装置へ送信する制御信号と子局装置から親局装置へ送信する表示信号及び計測信号であり、子局装置の選択制御回路の動作状態を親局装置へ通知する情報は無い。

このため、制御対象機器の連続制御には、親局装置は制御信号を一定の間隔をおいて子局装置へ出力するが、一回目の制御出力に対して子局装置内部は一定時間だけ選択制御回路動作中となる。子局装置は装置内部の選択制御回路動作中には、二回目の制御信号を親局から受信した場合、次の制御を受け付け不可（ロック時間）としており、連続制御不能となってしまう。そこで、親局装置からの制御信号の間隔は、選択制御回路の動作時間を考慮した一定時間（約２秒）と決めておき、この時間間隔で親局装置から制御信号を伝送する。

しかし、親局装置から子局装置への制御信号の伝送において、計測信号との競合等にて子局装置への制御信号の到達が遅れた場合、親局装置ではその遅れを確認することができず、親局装置のタイマにて一定時間（約２秒）後に子局装置へ制御信号を送信するが、子局装置での選択／制御が遅れた分、子局装置内部は選択制御回路動作中のため次に送られてくる制御信号に対して受付不能となってしまう。

図４は上記の連続制御における正常時と不具合発生時の制御態様を示す。１回目に「換気手動制御」し、２回目に「火災手動制御」する場合、正常時では、親局装置から時刻ｔ１で「換気手動制御」信号が子局装置に伝送したとき（時刻ｔ２）、子局装置の選択リレーによる子局選択中に、制御リレーによる換気設備に制御出力が実行され、この制御は２回目の「火災手動制御」時（時刻ｔ３）までに終了することができる。

しかし、不具合発生時は、親局装置から子局装置への制御信号の伝送遅れが発生し（時刻ｔ４）、この遅れに伴い、換気設備に対する制御も遅れ、２回目の「火災手動制御」の伝送時（時刻ｔ５）には子局選択中のため受付不能となってしまう。

この問題には、親局装置が伝送する時間間隔を十分に長くすることが考えられるが、それではシステムの制御性能の低下になること、および連続的な制御の場合に制御遅れが問題となる。

なお、特許文献１による親局装置による確認と、親局装置からの制御許可信号を受信した条件で次の機器の制御に移行する方法は、制御対象機器およびその制御順が予め決められた制御信号を子局装置へ一括伝送しておくものであり、親局装置から子局装置へ異なる制御機器および制御順の制御信号を逐次伝送する方式において、上記のように、制御信号の到達が遅れることによる課題を解決できるものではない。

本発明の目的は、システムの制御性能の低下、および連続的な制御の場合に制御遅れの課題を解決した遠方監視制御システムを提供することにある。

本発明は、前記の課題を解決するため、制御対象機器の連続制御に際して、親局装置ではＨＤＬＣ伝送プロトコルにおける受信応答（ＲＲ）を起動タイマとして、子局装置のロック時間だけ経過した後に、次の制御信号を子局装置へ伝送する制御手順を有するシステム、または、制御信号を受けた子局装置は前の選択制御信号に従って選択制御回路動作中でも、次の制御信号を受信したときにそれを無効とせず、前の選択制御信号による選択制御を解除し、次の選択制御信号に従って機器の選択制御を実行する制御手順を有するシステムとするもので、以下のシステムを特徴とする。

（１）親局装置と子局装置間の監視制御信号の伝送をＨＤＬＣ伝送プロトコルに従って行い、子局装置は受信した制御信号に従って制御対象機器を一定のロック時間を有して選択し、その間に当該機器を制御する遠方監視制御システムにおいて、
親局装置は、制御対象機器の連続制御に際して、子局装置に伝送した制御信号に対し、子局装置からＨＤＬＣ伝送プロトコルにおける受信応答（ＲＲ）が伝送されてきたとき、この受信応答（ＲＲ）を起動タイマとして、子局装置のロック時間だけ経過した後に、次の制御信号を子局装置へ伝送する制御手順を有することを特徴とする。

（２）親局装置と子局装置間の監視制御信号の伝送をＨＤＬＣ伝送プロトコルに従って行い、子局装置は受信した制御信号に従って制御対象機器を一定のロック時間を有して選択し、その間に当該機器を制御する遠方監視制御システムにおいて、
子局装置は選択制御信号に従って選択制御を開始したときに動作応動表示信号を親局装置に伝送する制御手順を有し、
親局装置は、制御対象機器の連続制御に際して、前記動作応動表示信号を受信した場合に次の制御信号を送信する制御手順を有し、
子局装置は、前の選択制御信号に従った選択制御中に、次の制御信号を受信したときに前の選択制御信号による選択制御を解除し、次の選択制御信号に従って制御対象機器の選択制御を実行する制御手順を有することを特徴とする。

以上のとおり、本発明によれば、システムの制御性能の低下、および連続的な制御の場合に制御遅れを無くした制御ができる。具体的には、
親局装置はＨＤＬＣ伝送プロトコルにおける受信応答（ＲＲ）を起動タイマとして、子局装置のロック時間だけ経過した後に、次の制御信号を子局装置へ伝送する制御手順とするため、子局装置の受信状況を確認した連続制御によりその信頼性が向上する。

また、制御信号を受けた子局装置は前の選択制御信号に従って選択制御回路動作中でも、次の制御信号を受信したときにそれを無効とせず、前の選択制御信号による選択制御を解除し、次の選択制御信号に従って機器の選択制御を実行する制御手順とするため、親局装置にて実機器の動作応動表示を確認した連続制御ができる。

（実施形態１）
ＨＤＬＣのプロトコルには、信号を受信した際の応答用に受信応答（ＲＲ：Receive Ready）信号がある。本実施形態では、親局装置から子局装置への制御信号の伝送に、子局装置からの受信応答にて親局の制御間隔タイマを起動することにより、ＨＤＬＣ伝送遅延や再送等により制御信号が子局装置に到達遅れが発生した場合の補正をする。

図１は本実施形態の制御手順を示す。親局装置の対子局伝送部２Ａは、制御信号の伝送間隔（制御間隔）が２秒に基本設定され、その計時開始時刻を受信応答（ＲＲ）があった時刻から２秒後に次の制御信号を伝送する制御手順とする。

この制御手順により、図１に示すように、対子局伝送部２Ａが時刻ｔ１で制御信号を子局装置３の対親局伝送部３Ａに伝送し、この直後（時刻ｔ２）に子局装置から計測情報が親局装置に伝送されたとき、親局装置では時刻ｔ１で伝送した制御信号に対する受信応答（ＲＲ）が伝送されてきたとき（時刻ｔ３）、この受信応答（ＲＲ）の時刻から制御間隔（２秒）後に次の制御信号を伝送する（時刻ｔ５）。

したがって、最初の制御信号の制御間隔では時刻ｔ４で次の制御信号を伝送することになっているが、子局装置からの受信応答（ＲＲ）の時刻ｔ３から２秒後になる時刻ｔ５で次の制御信号を伝送する。これにより、子局装置側では選択リレーによる制御対象機器の選択と、制御リレーによる制御対象機器の制御が終了した後に、次の制御信号が伝送されることになり、正常な連続制御ができる。

（実施形態２）
本実施形態は、親局装置は制御信号に対する子局装置からの動作応動表示信号を受信した場合に次の制御信号を送信し、子局装置は、前の選択制御信号に従って選択制御回路動作中でも、次の制御信号を受信したときにそれを無効とせず、前の選択制御信号による選択制御を解除し、次の選択制御信号に従って機器の選択制御を実行する制御手順とする。

図２は本実施形態の制御手順を示す。対子局伝送部２Ａが時刻ｔ１で制御信号を子局装置３の対親局伝送部３Ａに伝送し、この制御信号に従って子局選択リレーが機器を選択し、制御リレーが制御を実行する。子局装置は、この選択制御の開始（時刻ｔ２）で、その制御状態表示のための動作応動表示信号を親局装置に伝送する。親局装置は、制御状態の動作応動表示信号を受信して上位システム側にその信号を伝送する。ここで、親局装置は次の制御信号の伝送を必要とする場合、前回の伝送から今回の伝送までの時間（例えば２秒）の経過を待つことなく制御信号を伝送する（時刻ｔ３）。子局装置は、親局装置から次の制御信号を受信したとき（ｔ４）、前回の制御信号に従った制御中であっても、この選択制御を解除し、次回の制御信号を優先させ（後優先）、機器の選択制御を開始する。

したがって、本実施形態は、子局装置による後優先処理を行うものであり、実機器への制御出力時間を保証できない恐れもあるが、親局装置にて実機器の動作応動表示を確認しているため、連続制御に際して選択制御に欠落を起こすことはない。

本発明の実施形態１を示す制御手順。 本発明の実施形態２を示す制御手順。 遠方監視制御システムの構成例。 連続制御時の正常／不具合発生の態様図。

符号の説明

１ 上位システム
２ 親局装置
２Ａ 対子局伝送部
３ 子局装置
３Ａ 対親局装置
３Ｂ ＩＯ処理部／選択制御回路
４ 制御対象機器

Claims (2)

1. 親局装置と子局装置間の監視制御信号の伝送をＨＤＬＣ伝送プロトコルに従って行い、子局装置は受信した制御信号に従って制御対象機器を一定のロック時間を有して選択し、その間に当該機器を制御する遠方監視制御システムにおいて、
   親局装置は、制御対象機器の連続制御に際して、子局装置に伝送した制御信号に対し、子局装置からＨＤＬＣ伝送プロトコルにおける受信応答（ＲＲ）が伝送されてきたとき、この受信応答（ＲＲ）を起動タイマとして、子局装置のロック時間だけ経過した後に、次の制御信号を子局装置へ伝送する制御手順を有することを特徴とする遠方監視制御システム。
2. 親局装置と子局装置間の監視制御信号の伝送をＨＤＬＣ伝送プロトコルに従って行い、子局装置は受信した制御信号に従って制御対象機器を一定のロック時間を有して選択し、その間に当該機器を制御する遠方監視制御システムにおいて、
   子局装置は選択制御信号に従って選択制御を開始したときに動作応動表示信号を親局装置に伝送する制御手順を有し、
   親局装置は、制御対象機器の連続制御に際して、前記動作応動表示信号を受信した場合に次の制御信号を送信する制御手順を有し、
   子局装置は、前の選択制御信号に従った選択制御中に、次の制御信号を受信したときに前の選択制御信号による選択制御を解除し、次の選択制御信号に従って制御対象機器の選択制御を実行する制御手順を有することを特徴とする遠方監視制御システム。

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