JP4998796B2 - Bus communication method - Google Patents

Bus communication method Download PDF

Info

Publication number
JP4998796B2
JP4998796B2 JP2007324764A JP2007324764A JP4998796B2 JP 4998796 B2 JP4998796 B2 JP 4998796B2 JP 2007324764 A JP2007324764 A JP 2007324764A JP 2007324764 A JP2007324764 A JP 2007324764A JP 4998796 B2 JP4998796 B2 JP 4998796B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
bus
calculation
safety
communication method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007324764A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009147793A (en
Inventor
悟 大迫
祐太 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2007324764A priority Critical patent/JP4998796B2/en
Publication of JP2009147793A publication Critical patent/JP2009147793A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4998796B2 publication Critical patent/JP4998796B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

本発明は、同一バス上に接続された複数の通信装置間でデータを送受信し合うバス通信方法に関する。 The present invention relates to a bus communication method mutually transmitting and receiving data between a plurality of communication devices connected to the same bus.

各種プラントにおいて、計装機器を制御する分散型制御システムと、プラントの安全を確保するための安全計装システムとを共通のバスに接続して構成された統合システムが使用されている。このような統合システムでは、分散型制御システムと安全計装システムの間で使用する通信データを共通化することも可能となる。   In various plants, an integrated system configured by connecting a distributed control system for controlling instrumentation equipment and a safety instrumentation system for ensuring plant safety to a common bus is used. In such an integrated system, communication data used between the distributed control system and the safety instrumentation system can be shared.

しかし、分散型制御システムと安全計装システムとは、その機能が異なるため、通信システムに対する要求も異なるものとなる。例えば、安全計装システムでは、一般的に分散型制御システムに比べて通信量は小さいものの、通信上の安全性確保の要求が強く、またシャットダウンなどの処理を迅速に実行するために高速通信が必要となる。   However, since the distributed control system and the safety instrumentation system have different functions, the requirements for the communication system are also different. For example, in safety instrumented systems, although the communication volume is generally smaller than that of distributed control systems, there is a strong demand for ensuring safety in communication, and high-speed communication is required to quickly execute processing such as shutdown. Necessary.

さらに、分散型制御システムと安全計装システム間の通信により、分散型制御システムおよび安全計装システム本来の処理が妨害されないような設計が求められる。
このため、データを高速かつ安全に送受信できる通信システムを構築する必要がある。 Furthermore, a design is required in which communication between the distributed control system and the safety instrumented system does not interfere with the original processing of the distributed control system and the safety instrumented system.
For this reason, it is necessary to construct a communication system capable of transmitting and receiving data at high speed and safely.

本発明の目的は、同一バス上に接続された複数の前記通信装置間で、データを高速かつ安全に送受信できるバス通信方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a bus communication method capable of transmitting and receiving data at high speed and safely between a plurality of the communication devices connected on the same bus.

本発明のバス通信方法は、同一バス上に接続された、分散型制御システムを構成するフィールド制御ステーションおよび安全計装システムを構成する安全制御ステーションを含む複数の通信装置間でデータを送受信するバス通信方法において、個々の前記通信装置において、前記バスを介して、個々の通信装置に対応するそれぞれの専用領域を備えたデータを受信するとともに、当該データを、前記バスを介してブロードキャスト送信する処理を繰り返すことで、前記データをすべての前記通信装置間で共有化するステップと、前記個々の通信装置からの前記データの送信タイミングを制御するステップと、個々の前記通信装置において、前記データの前記受信後、当該データの前記ブロードキャスト送信前に、当該通信装置の前記専用領域についてのみ書き込みを実行するステップと、を備え、前記安全制御ステーションにおいて実行される、前記書き込みを実行するステップでは、前記専用領域のデータとして、演算に使用する演算データと、当該演算データに関する信頼性を診断するための診断データとを書き込み、前記フィールド制御ステーションにおいて実行される、前記書き込みを実行するステップでは、前記専用領域のデータとして、演算に使用する演算データのみを書き込み、当該演算データに関する信頼性を診断するための診断データを書き込まないことを特徴とする。
このバス通信方法によれば、バスを介して、個々の通信装置に対応するそれぞれの専用領域を備えたデータを受信するとともに、当該データを、バスを介してブロードキャスト送信する処理を繰り返すことで、データをすべての通信装置間で共有化するので、データを高速かつ安全に送受信できる。 Bus communication method of the present invention has been connected to the same bus, to transmit and receive data between a plurality of communication devices including the safety control station that constitutes a field control station and safety instrumentation system constituting a distributed control system In the bus communication method, each communication device receives data including a dedicated area corresponding to each communication device via the bus, and broadcasts the data via the bus. By repeating the process, the step of sharing the data among all the communication devices, the step of controlling the transmission timing of the data from the individual communication devices, and the individual communication devices After the reception, before the broadcast transmission of the data, the dedicated area of the communication device And a step of performing a write only about the executed in the safety control station, in the step of performing the writing, the data of the dedicated region, and operation data to be used for calculating reliability concerning the operational data In the step of executing the writing, which is executed in the field control station, only the operation data used for the operation is written as the data of the dedicated area, and the reliability relating to the operation data is written. The diagnostic data for diagnosing sex is not written .
According to this bus communication method, by receiving data having respective dedicated areas corresponding to individual communication devices via the bus and repeating the process of broadcasting the data via the bus, Since data is shared among all communication devices, data can be transmitted and received at high speed and safely.

前記診断データは、前記演算データに対応する誤り検出コードであってもよい。   The diagnostic data may be an error detection code corresponding to the calculation data.

前記診断データは、前記ブロードキャスト送信による前記データの送信時刻であってもよい。   The diagnostic data may be a transmission time of the data by the broadcast transmission.

前記専用領域の設定に関する、ユーザによる指定を受け付けるステップを備え、前記データには、前記指定を受け付けるステップによる前記指定が反映されてもよい。   The method may include a step of accepting a designation by a user regarding the setting of the dedicated area, and the designation by the step of accepting the designation may be reflected in the data.

前記専用領域に書き込まれるデータのデータ形式に関する、ユーザによる指定を受け付けるステップを備え、前記データには、前記指定を受け付けるステップによる前記指定が反映されてもよい。   The method may include a step of accepting a designation by a user regarding a data format of data written to the dedicated area, and the designation by the step of accepting the designation may be reflected in the data.

前記安全制御ステーションは、前記フィールド制御ステーションがその専用領域に書き込んだ前記演算データに基づく演算を実行してもよい。The safety control station may execute a calculation based on the calculation data written in the dedicated area by the field control station.

前記通信装置として、前記分散型制御システムを構成する監視操作ステーションが前記バス上に接続されてもよい。As the communication device, a monitoring operation station constituting the distributed control system may be connected on the bus.

本発明のバス通信方法によれば、バスを介して、個々の通信装置に対応するそれぞれの専用領域を備えたデータを受信するとともに、当該データを、バスを介してブロードキャスト送信する処理を繰り返すことで、データをすべての通信装置間で共有化するので、データを高速かつ安全に送受信できる。   According to the bus communication method of the present invention, the process of receiving data having respective dedicated areas corresponding to individual communication devices via the bus and repeating the process of broadcasting the data via the bus is repeated. Since data is shared among all communication devices, data can be transmitted and received at high speed and safely.

本発明のバス通信方法によれば、バスを介して、個々の通信装置に対応するそれぞれの専用領域を備えたデータを受信するとともに、当該データを、バスを介してブロードキャスト送信する処理を繰り返すことで、データをすべての通信装置間で共有化するので、分散型制御システムおよび安全計測システムの間で、データを高速かつ安全に送受信できる。   According to the bus communication method of the present invention, the process of receiving data having respective dedicated areas corresponding to individual communication devices via the bus and repeating the process of broadcasting the data via the bus is repeated. Since data is shared among all communication devices, data can be transmitted and received at high speed and safely between the distributed control system and the safety measurement system.

以下、図１〜図５を参照して、本発明によるバス通信方法の実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a bus communication method according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図１（ａ）は、計装機器を制御する分散型制御システムと、プラントの安全を確保するための安全計装システムとを共通のバスに接続して構成された統合システムの構成例を示すブロック図である。   FIG. 1A shows a configuration example of an integrated system configured by connecting a distributed control system for controlling instrumentation equipment and a safety instrumentation system for ensuring plant safety to a common bus. It is a block diagram.

図１（ａ）に示すように、統合システムは、安全計装システムの安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４と、分散型制御システムのフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４と、が共通のバス５０に接続されて構成される。後述するように、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４およびフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４は、本発明における通信装置として機能し、互いにバス５０を介してリンク伝送データを送受信する。   As shown in FIG. 1A, the integrated system includes safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 of the safety instrumented system, and field control stations FCS1, FCS2,. Are connected to a common bus 50. As will be described later, the safety control stations SCS1, SCS2, ..., SCS64 and the field control stations FCS1, FCS2, ..., FCS64 function as communication devices in the present invention, and link transmission data via the bus 50 to each other. Send and receive.

図１（ｂ）は、リンク伝送データのデータ構造を示す図である。   FIG. 1B is a diagram illustrating a data structure of link transmission data.

図１（ｂ）に示すように、リンク伝送データは、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４およびフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４のそれぞれに対応する領域を有している。安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４およびフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４は、それぞれ自らのステーションに対応する領域についてのみデータの読み込み／書き込みが可能であり、他の領域については、データの読み込みのみが可能である。   As shown in FIG. 1B, the link transmission data has areas corresponding to the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 and the field control stations FCS1, FCS2,. Yes. The safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 and the field control stations FCS1, FCS2,..., FCS64 can read / write data only in the areas corresponding to their own stations. For, only data can be read.

リンク伝送データの領域と、ステーションとの対応関係は、ユーザが設定可能としてもよい。例えば、この対応関係を、エンジニアリング画面をインタフェースとしてユーザが自由に設定できるようにすることで、システムに柔軟性を与えることができる。   The correspondence relationship between the link transmission data area and the station may be settable by the user. For example, it is possible to give flexibility to the system by allowing the user to freely set this correspondence using the engineering screen as an interface.

図２（ａ）は、各ステーションで書き込み可能なデータの内容を示す図である。   FIG. 2A shows the contents of data writable by each station.

図２（ａ）に示すように、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４は、自らの領域に演算データと、当該演算データに関する安全情報とを書き込む。例えば、各領域のサイズが３２バイトの場合には、前半１６バイトを演算データの領域とし、後半１６バイトを安全情報の領域とすることができる。安全情報は、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４同士でリンク伝送データを送受信するときの通信診断に使用される。安全情報は、例えば、巡回冗長検査（ＣＲＣ）コードである。リンク伝送データを受信した安全制御ステーションにおいて、演算データとコードとを照合することで、通信診断を行う。また、安全情報として、リンク伝送データの送信時刻を書き込んでもよい。この場合には、送信時刻を受信時刻と対比することで、通信診断を行うことができる。   As shown in FIG. 2A, the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 write operation data and safety information related to the operation data in their own areas. For example, when the size of each area is 32 bytes, the first 16 bytes can be used as an area for calculation data, and the latter 16 bytes can be used as an area for safety information. The safety information is used for communication diagnosis when link transmission data is transmitted and received between the safety control stations SCS1, SCS2, ..., SCS64. The safety information is, for example, a cyclic redundancy check (CRC) code. In the safety control station that has received the link transmission data, communication diagnosis is performed by comparing the operation data with the code. Further, the transmission time of link transmission data may be written as safety information. In this case, communication diagnosis can be performed by comparing the transmission time with the reception time.

安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４からフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４に送信できる演算データは、例えば、１２８ビットのBOOL型データである。   The operation data that can be transmitted from the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 to the field control stations FCS1, FCS2,..., FCS64 is, for example, 128-bit BOOL type data.

一方、フィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４は、自らの領域に演算データを書き込む。例えば、各領域のサイズが３２バイトの場合には、３２バイト分の全域が演算データのための領域として使用される。フィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４から他の安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４およびフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４に送信できる演算データは、例えば、２５６ビットのBOOL型データである。安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４がフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４からデータを受け取った場合、その２５６ビットのBOOL型データを演算データとして使用できる。   On the other hand, the field control stations FCS1, FCS2,..., FCS64 write calculation data in their own areas. For example, when the size of each area is 32 bytes, the entire area for 32 bytes is used as an area for calculation data. The operation data that can be transmitted from the field control stations FCS1, FCS2,..., FCS64 to the other safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 and the field control stations FCS1, FCS2,. Bit BOOL type data. When the safety control stations SCS1, SCS2, ..., SCS64 receive data from the field control stations FCS1, FCS2, ..., FCS64, the 256-bit BOOL type data can be used as operation data.

図２（ｂ）は、リンク伝送データの送信タイミングを例示する図である。   FIG. 2B is a diagram illustrating transmission timing of link transmission data.

図２（ｂ）の例では、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４およびフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４から順次、バス５０に向けてリンク伝送データがブロードキャスト送信され、その送信周期は１００ミリ秒である。各ステーションから１００ミリ秒周期でリンク伝送データがブロードキャスト送信される。リンク伝送データを受信した各ステーションはロジックの処理に必要な演算データを他のステーションから受け取り、必要に応じて自身の演算結果を対応する領域に書き込んだうえで、リンク伝送データをブロードキャスト送信する。送信側のステーションは、自身のデータがどのステーションで使用されているかについての認識はない。各フィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４は、自分の起動するタイミングでデータ受信するパッシブ型の通信形態をとる。   In the example of FIG. 2B, link transmission data is broadcasted to the bus 50 sequentially from the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 and the field control stations FCS1, FCS2,. The transmission cycle is 100 milliseconds. Link transmission data is broadcast from each station at a cycle of 100 milliseconds. Each station that has received the link transmission data receives computation data necessary for logic processing from another station, writes its computation result in a corresponding area as necessary, and then broadcasts the link transmission data. The sending station is not aware of which station is using its data. Each of the field control stations FCS1, FCS2,..., FCS64 takes a passive communication form in which data is received at the timing when it is activated.

図３（ａ）は、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４およびフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４の構成を示すブロック図である。   FIG. 3A is a block diagram showing the configuration of the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 and the field control stations FCS1, FCS2,.

図３（ａ）に示すように、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４は、リンク伝送データの送受信動作を制御するリンク伝送部１と、リンク伝送部１で受け取ったリンク伝送データを一時的に保存するバッファ２と、を備える。   As shown in FIG. 3A, the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 receive the link transmission data received by the link transmission unit 1 and the link transmission unit 1 that controls the transmission / reception operation of the link transmission data. A buffer 2 for temporary storage.

安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４の安全制御タスク３は、実装されている安全ロジックに従って、受信したリンク伝送データのうち必要な領域の演算データを用いて演算を実行する。さらに必要に応じてリンク伝送データの自らの領域へのデータの書き込みを行った後、リンク伝送部１を介してリンク伝送データをブロードキャスト送信する。   The safety control task 3 of the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 executes calculation using calculation data in a necessary area in the received link transmission data according to the implemented safety logic. Further, after writing the link transmission data to its own area as necessary, the link transmission data is broadcasted via the link transmission unit 1.

リンク伝送部１は、リンク伝送データの送信タイミング（図２（ｂ））を制御する機能を有する。例えば、リンク伝送部１は、受信されたリンク伝送データの受信元を認識し、その受信元が所定のステーションであった場合に、自らのステーションからリンク伝送データを送信する順番が来たことを認識する。この場合には、リンク伝送データの受信元が連鎖的に移動するため、所定の順序で、各ステーションからリンク伝送データが順次、送信されることになる。なお、本発明において、リンク伝送データの送信タイミングを制御する手段は限定されない。   The link transmission unit 1 has a function of controlling the transmission timing of link transmission data (FIG. 2B). For example, the link transmission unit 1 recognizes the reception source of the received link transmission data, and when the reception source is a predetermined station, the link transmission unit 1 confirms that the order of transmitting link transmission data from its own station has come. recognize. In this case, since the link transmission data reception source moves in a chain, the link transmission data is sequentially transmitted from each station in a predetermined order. In the present invention, means for controlling the transmission timing of link transmission data is not limited.

図３（ａ）に示すように、フィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４は、リンク伝送データの送受信動作を制御するリンク伝送部１を備える。   As shown in FIG. 3A, the field control stations FCS1, FCS2,..., FCS64 include a link transmission unit 1 that controls transmission / reception operations of link transmission data.

フィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４では、実装された制御ロジック４に従って、受信したリンク伝送データのうち必要な領域の演算データを用いて演算を実行する。さらに必要に応じてリンク伝送データの自らの領域へのデータの書き込みを行った後、リンク伝送部１を介してリンク伝送データをブロードキャスト送信する。   In the field control stations FCS1, FCS2,..., FCS64, the calculation is executed using the calculation data of the necessary area in the received link transmission data according to the mounted control logic 4. Further, after writing the link transmission data to its own area as necessary, the link transmission data is broadcasted via the link transmission unit 1.

図３（ｂ）は、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４の動作手順を示す図である。ただし、図３（ｂ）では、動作手順を安全制御ステーションＳＣＳ１によりすべての安全制御ステーションを代表して示している。   FIG. 3B is a diagram showing an operation procedure of the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64. However, in FIG. 3B, the operation procedure is shown as a representative of all safety control stations by the safety control station SCS1.

図３（ｂ）に示すように、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４がリンク伝送部１を介してリンク伝送データを受信すると、そのリンク伝送データは一時的にバッファ２に保存される。図３（ｂ）に示すように、バッファ２は各ステーションに対応付けられたリンク伝送データの領域ごとに分かれており、安全制御ロジックの領域とも隔離されている。このため、他のステーションからデータを受信したとき、別のステーションのバッファや安全制御ロジックの演算データを破壊するおそれはない。   As shown in FIG. 3 (b), when the safety control stations SCS1, SCS2,..., SCS64 receive link transmission data via the link transmission unit 1, the link transmission data is temporarily stored in the buffer 2. The As shown in FIG. 3B, the buffer 2 is divided for each area of link transmission data associated with each station, and is also isolated from the area of the safety control logic. For this reason, when data is received from another station, there is no possibility of destroying the operation data of the buffer and safety control logic of another station.

受信されたデータが他の安全制御ステーションからのものであった場合、安全制御タスク３において、上記の安全情報を用いて通信診断を実行する。診断結果が正常を示す場合には、演算データが安全ロジックに渡される。診断結果が異常を示す場合には、システムエラーが発信され、受信したデータは破棄される。   If the received data is from another safety control station, the safety control task 3 executes communication diagnosis using the safety information. When the diagnosis result indicates normality, the calculation data is passed to the safety logic. If the diagnosis result indicates an abnormality, a system error is transmitted and the received data is discarded.

受信されたデータがフィールド制御ステーションからのものであった場合、安全制御タスク３において、受信したデータについて通信診断を実行する。診断はリンク伝送部１においてリンク伝送データが受信された時刻をキーとして実行され、送信から受信までの時間に基づき判定される。診断結果が正常を示す場合には、演算データが安全ロジックに渡される。診断結果が異常を示す場合には、システムエラーが発信され、受信したデータは破棄される。   If the received data is from the field control station, the safety control task 3 performs communication diagnosis on the received data. The diagnosis is executed using the time at which the link transmission data is received in the link transmission unit 1 as a key, and is determined based on the time from transmission to reception. When the diagnosis result indicates normality, the calculation data is passed to the safety logic. If the diagnosis result indicates an abnormality, a system error is transmitted and the received data is discarded.

本実施形態のバス通信方法によれば、リンク伝送データの送受信処理は、安全制御タスク３の中で一貫して行われ、複数タスク間で通信データ渡しを行う処理を不要としている。このため、複数タスク間通信によるデータアクセスの遅延が発生せず、高速なデータ読み込み／書き込みが可能となり、制御ステーションとの間で高速かつ多量のデータ通信を実行できる。   According to the bus communication method of this embodiment, the transmission / reception process of link transmission data is performed consistently in the safety control task 3, and the process of passing communication data between a plurality of tasks is unnecessary. Therefore, data access delay due to communication between multiple tasks does not occur, high-speed data reading / writing is possible, and high-speed and large-volume data communication can be executed with the control station.

図４は、整数型・浮動小数点型のデータを送受信可能として構成を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration in which integer type / floating point type data can be transmitted and received.

図４の例では、安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４およびフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４に、それぞれ拡張リンク伝送プロトコル解釈部６と、拡張リンク伝送定義テーブル７とが設けられている。   In the example of FIG. 4, the extended link transmission protocol interpreter 6, the extended link transmission definition table 7, and the safety control stations SCS 1, SCS 2,..., SCS 64 and the field control stations FCS 1, FCS 2,. Is provided.

拡張リンク伝送定義テーブル７はエンジニアリング画面をインタフェースとして、ユーザが自由に定義することができる。図４の例では、演算データのうち、１から３２ビットが整数型データ、３３〜６４ビットがBOOL型データ、６５〜１２８ビットが浮動小数点型データとして解釈されるように定義されている。   The extended link transmission definition table 7 can be freely defined by the user using the engineering screen as an interface. In the example of FIG. 4, 1 to 32 bits of the operation data are defined as integer type data, 33 to 64 bits are interpreted as BOOL type data, and 65 to 128 bits are interpreted as floating point type data.

拡張リンク伝送プロトコル解釈部６は、リンク伝送データを受信すると、定義テーブル７に基づいて受信データを対応するデータ型に変換して、安全ロジックまたは制御ロジックに書き込む。   When the link transmission data is received, the extended link transmission protocol interpretation unit 6 converts the received data into a corresponding data type based on the definition table 7 and writes the converted data in the safety logic or the control logic.

このようなプロトコル拡張の機能により、例えば、オン／オフを示すイベントデータのみならず、フィールド制御ステーションで収集したプラントのプロセス値（温度、圧力、流量等）を安全制御ステーションの安全ロジックに反映させることができるようになり、多様なシャットダウンロジックを構築することが可能となる。   By such a protocol extension function, for example, not only event data indicating ON / OFF but also process values (temperature, pressure, flow rate, etc.) of the plant collected by the field control station are reflected in the safety logic of the safety control station. It becomes possible to construct various shutdown logics.

図５は、監視操作ステーションによるリンク伝送データの監視、操作を可能とする構成例を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example that enables monitoring and operation of link transmission data by the monitoring operation station.

図５の例では、監視操作ステーションＨＩＳにリンク伝送部１を設けるとともに、通信診断機能を持たせることにより、バス５０上のリンク伝送データを受信できるようにすることで、同一バス５０上に接続されている安全制御ステーションＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４およびフィールド制御ステーションＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４との間の通信状態や、各ステーションのロジックの状態を直接監視することが可能となる。また、監視操作ステーションＨＩＳからリンク伝送データを送信できるようにすることで、各安全制御ステーションおよびフィールド制御ステーションに対して高速でデータを書き込むことが可能となる。リンク伝送の書き込み処理は、全ステーションに対してブロードキャストされるので、１度の操作で複数ステーションへの一括データ操作が可能となる。   In the example of FIG. 5, the link transmission unit 1 is provided in the monitoring operation station HIS, and the link transmission data on the bus 50 can be received by providing a communication diagnosis function, thereby connecting to the same bus 50. , SCS64 and field control stations FCS1, FCS2,..., FCS64, and the logic state of each station can be directly monitored. Become. Further, by enabling transmission of link transmission data from the monitoring operation station HIS, data can be written to each safety control station and field control station at high speed. Since the link transmission writing process is broadcast to all stations, batch data operations to a plurality of stations can be performed with a single operation.

このように、監視操作ステーションＨＩＳに対して安全制御ステーションおよびフィールド制御ステーションと同様なリンク伝送機能を与えることによって、より高度な操作系／安全系の統合オペレーションが可能となる。   As described above, by providing the monitoring operation station HIS with a link transmission function similar to that of the safety control station and the field control station, a higher-level operation / safety integrated operation can be performed.

以上説明したように、本発明のバス通信方法によれば、バスを介して、個々の通信装置に対応するそれぞれの専用領域を備えたデータを受信するとともに、当該データを、バスを介してブロードキャスト送信する処理を繰り返すことで、データをすべての通信装置間で共有化するので、分散型制御システムおよび安全計測システムの間で、データを高速かつ安全に送受信できる。   As described above, according to the bus communication method of the present invention, data having a dedicated area corresponding to each communication device is received via the bus, and the data is broadcast via the bus. By repeating the transmission process, the data is shared among all the communication devices, so that the data can be transmitted and received at high speed and safely between the distributed control system and the safety measurement system.

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、同一バス上に接続された複数の通信装置間でデータを送受信し合うバス通信方法に対し、広く適用することができる。
The scope of application of the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention, the bus communication method mutually transmitting and receiving data between a plurality of communication devices connected to the same bus can be widely applied.

統合システムの構成例等を示す図であり、（ａ）は、計装機器を制御する分散型制御システムと、プラントの安全を確保するための安全計装システムとを共通のバスに接続して構成された統合システムの構成例を示すブロック図、（ｂ）は、リンク伝送データのデータ構造を示す図。It is a figure which shows the structural example etc. of an integrated system, (a) connects the distributed control system which controls an instrumentation device, and the safety instrumentation system for ensuring the safety of a plant to a common bus | bath. The block diagram which shows the structural example of the comprised integrated system, (b) is a figure which shows the data structure of link transmission data. リンク伝送の方法を示す図であり、（ａ）は、各ステーションで書き込み可能なデータの内容を示す図、（ｂ）は、リンク伝送データの送信タイミングを例示する図。It is a figure which shows the method of link transmission, (a) is a figure which shows the content of the data which can be written in each station, (b) is a figure which illustrates the transmission timing of link transmission data. ステーションの構成等を示す図であり、（ａ）は、安全制御ステーションおよびフィールド制御ステーションの構成を示すブロック図、（ｂ）は、安全制御ステーションの動作手順を示す図。It is a figure which shows the structure of a station, etc., (a) is a block diagram which shows the structure of a safety control station and a field control station, (b) is a figure which shows the operation | movement procedure of a safety control station. 整数型・浮動小数点型のデータを送受信可能として構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration in which integer type / floating point type data can be transmitted and received. 監視操作ステーションによるリンク伝送データの監視、操作を可能とする構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example which enables monitoring and operation of link transmission data by the monitoring operation station.

符号の説明Explanation of symbols

５０ バス
ＳＣＳ１，ＳＣＳ２，・・・，ＳＣＳ６４ 安全制御ステーション（通信装置）
ＦＣＳ１，ＦＣＳ２，・・・，ＦＣＳ６４ フィールド制御ステーション（通信装置） 50 buses SCS1, SCS2, ..., SCS64 Safety control station (communication device)
FCS1, FCS2, ..., FCS64 Field control station (communication device)

Claims (7)

同一バス上に接続された、分散型制御システムを構成するフィールド制御ステーションおよび安全計装システムを構成する安全制御ステーションを含む複数の通信装置間でデータを送受信するバス通信方法において、
個々の前記通信装置において、前記バスを介して、個々の通信装置に対応するそれぞれの専用領域を備えたデータを受信するとともに、当該データを、前記バスを介してブロードキャスト送信する処理を繰り返すことで、前記データをすべての前記通信装置間で共有化するステップと、
前記個々の通信装置からの前記データの送信タイミングを制御するステップと、
個々の前記通信装置において、前記データの前記受信後、当該データの前記ブロードキャスト送信前に、当該通信装置の前記専用領域についてのみ書き込みを実行するステップと、
を備え、
前記安全制御ステーションにおいて実行される、前記書き込みを実行するステップでは、前記専用領域のデータとして、演算に使用する演算データと、当該演算データに関する信頼性を診断するための診断データとを書き込み、
前記フィールド制御ステーションにおいて実行される、前記書き込みを実行するステップでは、前記専用領域のデータとして、演算に使用する演算データのみを書き込み、当該演算データに関する信頼性を診断するための診断データを書き込まないことを特徴とするバス通信方法。 Connected to the same bus, the bus communication method for transmitting and receiving data between a plurality of communication devices including the safety control station that constitutes a field control station and safety instrumentation system constituting a distributed control system,
In each of the communication devices, by receiving data having a dedicated area corresponding to each communication device via the bus, and repeating the process of broadcasting the data via the bus , Sharing the data among all the communication devices;
Controlling the transmission timing of the data from the individual communication devices;
In each of the communication devices, after the reception of the data and before the broadcast transmission of the data, writing only the dedicated area of the communication device;
With
In the step of executing the writing, which is executed in the safety control station, the calculation data used for the calculation and the diagnostic data for diagnosing the reliability related to the calculation data are written as the data of the dedicated area.
In the step of executing the writing, which is executed in the field control station, only calculation data used for calculation is written as data in the dedicated area, and diagnostic data for diagnosing reliability related to the calculation data is not written. A bus communication method characterized by the above. 前記診断データは、前記演算データに対応する誤り検出コードであることを特徴とする請求項１に記載のバス通信方法。 2. The bus communication method according to claim 1, wherein the diagnostic data is an error detection code corresponding to the calculation data. 前記診断データは、前記ブロードキャスト送信による前記データの送信時刻であることを特徴とする請求項１に記載のバス通信方法。 The bus communication method according to claim 1, wherein the diagnostic data is a transmission time of the data by the broadcast transmission. 前記専用領域の設定に関する、ユーザによる指定を受け付けるステップを備え、前記データには、前記指定を受け付けるステップによる前記指定が反映されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバス通信方法。 4. The method according to claim 1, further comprising a step of receiving a designation by a user regarding the setting of the dedicated area, wherein the designation by the step of accepting the designation is reflected in the data. Bus communication method. 前記専用領域に書き込まれるデータのデータ形式に関する、ユーザによる指定を受け付けるステップを備え、前記データには、前記指定を受け付けるステップによる前記指定が反映されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバス通信方法。 4. The method according to claim 1, further comprising a step of receiving a designation by a user regarding a data format of data to be written in the dedicated area, wherein the designation by the step of accepting the designation is reflected in the data. The bus communication method according to claim 1. 前記安全制御ステーションは、前記フィールド制御ステーションがその専用領域に書き込んだ前記演算データに基づく演算を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバス通信方法。 6. The bus communication method according to claim 1, wherein the safety control station executes a calculation based on the calculation data written in the dedicated area by the field control station . 前記通信装置として、前記分散型制御システムを構成する監視操作ステーションが前記バス上に接続されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のバス通信方法。 The bus communication method according to claim 1, wherein a monitoring operation station constituting the distributed control system is connected on the bus as the communication device.
JP2007324764A 2007-12-17 2007-12-17 Bus communication method Active JP4998796B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007324764A JP4998796B2 (en) 2007-12-17 2007-12-17 Bus communication method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007324764A JP4998796B2 (en) 2007-12-17 2007-12-17 Bus communication method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009147793A JP2009147793A (en) 2009-07-02
JP4998796B2 true JP4998796B2 (en) 2012-08-15

Family

ID=40917855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007324764A Active JP4998796B2 (en) 2007-12-17 2007-12-17 Bus communication method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4998796B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3935698B2 (en) * 2000-10-11 2007-06-27 松下電器産業株式会社 Communication control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009147793A (en) 2009-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102647320B (en) Integrated circuit suitable for high-speed 1553 bus protocol control
EP2816428B1 (en) Control device, and control method
JP5068436B2 (en) Method and apparatus for bus coupling of safety related processes
US9417943B2 (en) Safety computing device, safety input device, safety output device, and safety controller
EP3376316B1 (en) Slave device, control method of slave device, information processing program and computer readable recording medium
JP6509477B2 (en) Control device and control program
JP6163748B2 (en) Communication coupler, communication system, control method, and program
US7945818B2 (en) Method and apparatus for converting multichannel messages into a single-channel safe message
JP6136228B2 (en) Communication coupler, communication system, control method, and program
CN104750057B (en) Sample processing pipeline control system
JP4941748B2 (en) Safety control system
CN101311856A (en) Method of acquiring status information of i/o units
JP4998796B2 (en) Bus communication method
US20220214954A1 (en) Electronic device for use in an automation system, and an automation system
US20090177890A1 (en) Method and Device for Forming a Signature
US20170052521A1 (en) Programmable controller and arithmetic processing system
JP6694327B2 (en) Equipment control system
JP5418670B2 (en) Bus control device and bus control method
CN103684404A (en) High speed data transmission methods and systems upon error detection
US8831756B2 (en) Control system of a technical installation
CN103973581A (en) Method, device and system for processing message data
EP3575902A1 (en) Disruptionless message capturing within an industrial control system
JP2007043679A (en) Sending device, receiving device, and communication system
JP6550693B2 (en) IO device management device, IO device management method, and program
JP2020064340A (en) Control system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120419

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120502

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4998796

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525

Year of fee payment: 3