JP7159731B2 - フィールド機器情報表示システム - Google Patents

Description

本開示は、プラントのフィールド機器の機器情報を表示するシステムに関する。

例えば、工場、発電所、設備、機械等のプラントには、アクチューエータ、アクチュエータの動作状態に応じた物理量を検出するセンサ及び計測器等のフィールド機器が、多数設けられる。また、プラントには、センサ及び計測器等が検出した物理量に応じて対応するアクチュエータの動作を制御する制御装置が設けられる。

上述したフィールド機器はリモート入出力装置に接続され、リモート入出力装置は、有線又は無線のフィールドバスによって制御装置に接続される。リモート入出力装置は、フィールド機器に対する信号の入出力を行う。

例えば、リモート入出力装置は、制御装置からの制御信号をフィールドバスから受信すると、その制御信号をアクチュエータに入力する。また、リモート入出力装置は、センサが検出信号を出力すると、その検出信号を制御装置に向けてフィールドバスに送信する。

このようなプラントのフィールド機器の制御システムでは、プラントに設置するフィールド機器、リモート入出力装置、制御装置等の情報を把握することが重要となる。また、フィールド機器、リモート入出力装置、制御装置等がプラントの全体に分散して設置されることから、それらの情報を１箇所で集中して把握できることが好ましい。

この点に関連する提案として、プラントのフィールド機器に関する機器情報をタブレット等の携帯端末装置に収集し、機器管理データベースに蓄積されたフィールド機器の設置箇所の位置情報を、機器情報中の機器ＩＤを用いて照会するものがある。

この提案では、収集したフィールド機器の機器情報を、機器ＩＤにより照会したフィールド機器の位置情報を用いてプラント地図中の設置箇所にレイアウトした画面を、携帯端末装置に表示させるようにしている。この提案には、フィールド機器の設置箇所を携帯端末装置の画面上で確認しやすくすることができるという利点がある（例えば、特許文献１）。

しかし、例えば、フィールド機器の機器情報を表示する場合に、この提案の表示形態では、プラントの制御システムにおけるどの階層のフィールド機器の機器情報であるかを容易に把握することができない。

そこで、プラントの制御システムにおけるフィールド機器をディレクトリの階層にしたがって表示する提案がある。この提案の表示形態を利用すれば、制御システム上のどの階層のフィールド機器の機器情報であるかを容易に把握させることができる（例えば、特許文献２）。

特許第５３５１８０２号公報 特開２０００－４７７７８号公報

ところで、各フィールド機器をディレクトリの階層にしたがって表示するためには、各フィールド機器のディレクトリ情報をデータ化してメモリ等に記録しておく必要がある。プラントの制御システムの構成はそれぞれのプラントによって異なるので、フィールド機器のディレクトリ情報をデータ化する際には人手を用いる必要がある。

本開示は前記事情に鑑みなされたもので、本開示の目的は、プラントの制御システムの構成データを人手で入力しなくても、各フィールド機器の機器情報を制御システムにおける各フィールド機器の階層状の配置に応じて表示することができるようにすることにある。

上記目的を達成するため、本開示の第１の態様によるフィールド機器は、
自身に接続された下位のフィールド機器から該下位のフィールド機器の識別情報を取得する情報取得部と、
自身の識別情報を保持する情報保持部と、
上位の機器との接続にともなって、前記情報保持部の前記自身の識別情報を、前記情報取得部が前記下位のフィールド機器の識別情報を取得している場合は該下位のフィールド機器の識別情報を付加して、前記上位の機器に出力する初期処理部と、
自身の自己診断が行われると、前記情報保持部の前記自身の識別情報を含む自身の自己診断結果を、前記上位の機器に出力する情報出力部と、
前記下位のフィールド機器から該下位のフィールド機器の前記識別情報を含む自己診断結果が入力されると、該入力された下位のフィールド機器の自己診断結果を、前記上位の機器に出力する情報中継部と、
を備える。

一般に、複数のフィールド機器で構成される制御システムのアラーム状態は、複数のフィールド機器の動作が関与して発生することがある。したがって、発生したアラーム状態の発生元のフィールド機器を表示させるには、アラーム状態とその発生元のフィールド機器との関係を示す情報が必要となる。

これに対し、本開示の第１の態様によるフィールド機器において、情報出力部が上位の機器に出力する自己診断結果は、自身の動作状態に関するものである。また、下位のフィールド機器から入力されて情報中継部が上位の機器に出力する自己診断結果は、下位のフィールド機器の動作状態に関するものである。

即ち、フィールド機器の自己診断によって検出されるアラーム状態は、アラーム状態を検出した自己診断を行ったフィールド機器を発生元とするものである。このため、複数のフィールド機器による制御システムのシステム構成が既知であれば、自己診断結果から検出されたアラーム状態の発生元を、制御システムにおける発生元のフィールド機器として表示することができる。

そして、本開示の第１の態様によるフィールド機器では、自身の上位に機器が接続されると、初期処理部は、情報保持部に保持されている自身の識別情報を上位の機器に出力する。このため、上位の機器に、上位の機器の下位に接続されている自身の存在を認識させることができる。

このとき、上位の機器は、例えば、自身と同じフィールド機器であってもよい。あるいは、自身を含むフィールド機器を制御する制御機器であってもよい。

なお、自身が階層上の最下位のフィールド機器である場合は、上位の機器に出力するのは自身の識別情報だけである。しかし、自身よりもさらに下位のフィールド機器が階層上に存在する場合は、下位のフィールド機器の識別情報も上位の機器に出力する。

即ち、上位の機器の接続時点で、下位のフィールド機器が自身に接続されている場合は、初期処理部は、情報取得部が取得している下位のフィールド機器の識別情報を、自身の識別情報に付加して上位の機器に出力する。これにより、上位の機器の下位に接続されている自身のさらに下位に接続されているフィールド機器の存在も、階層上における自身との上下関係を込みにして、上位の機器に認識させることができる。

そして、複数のフィールド機器を階層状に接続すると、下位のフィールド機器の識別情報が上位のフィールド機器に順次出力される。このため、上位のフィールド機器が自身よりも下位側に階層状に接続されたフィールド機器の存在を累積的に認識して行く。

したがって、最上位の機器は、自身の下位に接続された全てのフィールド機器の存在を、各フィールド機器の階層パターンを込みにして認識する。即ち、最上位の機器は、複数のフィールド機器による制御システムの構成データを人手によらずに把握することになる。

よって、本開示の第１の態様によるフィールド機器によれば、複数のフィールド機器を用いてプラントを構成する場合に、プラントの制御システムの構成データを人手で入力しなくても、各フィールド機器の機器情報を制御システムにおける各フィールド機器の階層状の配置に応じて表示することができる。

また、本開示の第２の態様によるフィールド機器は、本開示の第１の態様によるフィールド機器において、前記初期処理部は、前記情報取得部が取得している前記下位のフィールド機器の識別情報に前記情報保持部の前記自身の識別情報を、前記下位のフィールド機器との階層順に対応する順序で連続するように付加する。

本開示の第２の態様によるフィールド機器によれば、本開示の第１の態様によるフィールド機器において、上位の機器に認識させる識別情報の順番で、どちらが自身の識別情報でどちらが下位のフィールド機器の識別情報かを上位の機器に把握させることができる。

さらに、本開示の第３の態様によるフィールド機器は、本開示の第１又は第２の態様によるフィールド機器において、前記情報取得部が前記下位のフィールド機器の識別情報を取得すると、前記情報出力部が前記上位の機器に出力する前記自身の自己診断結果の記憶領域が割り当てられたメモリに、前記情報中継部が前記上位の機器に出力する前記下位のフィールド機器の自己診断結果の記憶領域を割り当てる領域割当部をさらに備え、前記情報出力部及び前記情報中継部は、前記上位の機器からの要求に呼応して、前記メモリの各記憶領域の自己診断結果を読み出し前記上位の機器に出力する。

本開示の第３の態様によるフィールド機器によれば、本開示の第１又は第２の態様によるフィールド機器において、自身の下位に接続されたフィールド機器の識別情報を情報取得部が取得すると、自身の自己診断結果の記憶領域が割り当てられたメモリに、下位のフィールド機器の自己診断結果の記憶領域が割り当てられる。

そして、情報中継部が上位の機器に出力する下位のフィールド機器の自己診断結果が、下位のフィールド機器に対応するメモリの記憶領域に記憶される。

したがって、上位の機器から要求されてメモリの各記憶領域の自己診断結果を読み出して出力すると、自身及び自身の下位に接続されたフィールド機器の自己診断結果が全て上位の機器に出力される。

このため、各フィールド機器の自己診断結果を、どのフィールド機器の自己診断結果であるかを確実に区別して把握できるように、上位の機器に出力することができる。

また、上記目的を達成するため、本開示の第４の態様によるフィールド機器情報表示システムは、
階層状に接続されて制御システムを構成する複数の請求項１、２又は３記載のフィールド機器と、
前記複数のフィールド機器のうち最上位のフィールド機器の上位に接続された機器に設けられ、前記最上位のフィールド機器の初期処理部が認識させた前記各フィールド機器の識別情報の内容に基づいて、前記制御システムにおける前記各フィールド機器の階層パターンを特定する階層特定部と、
前記最上位のフィールド機器の情報出力部及び情報中継部が出力した前記各フィールド機器の自己診断結果を、前記階層特定部が特定した階層パターンで前記各フィールド機器をレイアウトした前記制御システムの画面上で、前記自己診断結果に含まれる識別情報に対応する前記フィールド機器の自己診断結果として表示させる結果表示部と、
を備える。

本開示の第４の態様によるフィールド機器情報表示システムによれば、階層状に接続された複数のフィールド機器のうち最上位のフィールド機器の上位には機器が接続される。そして、最上位のフィールド機器の初期処理部は、情報保持部に保持されている自身の識別情報と、情報取得部が取得している下位のフィールド機器の識別情報とを、上位の機器に認識させる。

ここで、例えば、階層上で上位と下位の接続関係にある２つのフィールド機器のさらに上位のフィールド機器は、２つのフィールド機器のうち上位のフィールド機器の初期処理部によって、２つのフィールド機器の識別情報を一緒にまとめて認識する。したがって、制御システムの階層上において上位及び下位の関係にある２つのフィールド機器の存在を、階層上における上下関係を込みにして認識することになる。

このような形式による上位のフィールド機器による下位のフィールド機器の存在の認識は、制御システムの最下位のフィールド機器から最上位のフィールド機器に至るまで、累積して行われる。したがって、制御システムの最上位のフィールド機器の情報取得部は、最上位のフィールド機器の下位に接続された全てのフィールド機器の識別情報を、階層上における上下関係が分かる形態で取得する。

これに、情報保持部の自身の識別情報を加えて、制御システムの最上位のフィールド機器の初期制御部は、最上位のフィールド機器の上位に接続された機器に、制御システムを構成する各フィールド機器の存在を、階層上における上下関係を込みにして認識させる。

よって、制御システムの最上位のフィールド機器の上位に接続された機器の階層特定部は、認識した制御システムの各フィールド機器の階層上での上下関係から、制御システムにおける各フィールド機器の階層パターンを特定する。

また、制御システムの最上位のフィールド機器の上位に接続された機器には、最上位のフィールド機器の情報出力部及び情報中継部から、各フィールド機器の自己診断結果の情報が入力される。

入力された各フィールド機器の自己診断結果の情報は、階層特定部が特定した階層パターンで各フィールド機器を表示した制御システムの画面上に、結果表示部が表示させる。結果表示部は、自己診断結果に含まれる識別情報に対応するフィールド機器の表示箇所において、自己診断結果の情報を表示させる。

よって、複数のフィールド機器を用いてプラントを構成する場合に、プラントの制御システムの構成データを人手で入力しなくても、各フィールド機器の機器情報を制御システムにおける各フィールド機器の階層状の配置に応じて表示することができる。

さらに、本開示の第５の態様によるフィールド機器情報表示システムは、本開示の第４の態様によるフィールド機器情報表示システムにおいて、前記結果表示部は、前記自己診断結果がアラーム状態である前記フィールド機器及び該フィールド機器の上位のフィールド機器の自己診断結果を、前記アラーム状態の態様でそれぞれ表示させる。

本開示の第５の態様によるフィールド機器情報表示システムによれば、本開示の第４の態様によるフィールド機器情報表示システムにおいて、自己診断結果がアラーム状態のフィールド機器が、アラーム状態の態様で表示される。また、自己診断結果がアラーム状態のフィールド機器よりも制御システムの階層の上位に存在するフィールド機器も、同じくアラーム状態の態様で表示される。

このため、自己診断結果がアラーム状態となったフィールド機器の上位側に接続されたフィールド機器も、アラーム状態の態様で表示させて、自己診断結果がアラーム状態となったフィールド機器の系統をわかりやすくすることができる。

また、本開示の第６の態様によるフィールド機器情報表示システムは、本開示の第４又は第５の態様によるフィールド機器情報表示システムにおいて、前記結果表示部は、前記各フィールド機器の前記自己診断結果を該自己診断結果の内容に応じた態様でそれぞれ表示させる。

本開示の第６の態様によるフィールド機器情報表示システムによれば、本開示の第４又は第５の態様によるフィールド機器情報表示システムにおいて、フィールド機器の自己診断結果をその種類毎に異なる態様で表示させることができる。

本開示によれば、プラントの制御システムの構成データを人手で入力しなくても、各フィールド機器の機器情報を制御システムにおける各フィールド機器の階層状の配置に応じて表示することができるようにすることができる。

本開示の一実施形態に係るプラントの制御システムの概略構成を示す説明図である。 図１のリモートＩＯ通信基板を除く他の基板のマイクロプロセッサと各リモートＩＯユニットのマイクロプロセッサとがプログラムにしたがって実行する初期設定処理の手順を示すフローチャートである。 図１のリモートＩＯ通信基板のマイクロプロセッサがプログラムにしたがって実行する初期設定処理の手順を示すフローチャートである。 図１の各演算装置のＣＰＵがＲＯＭのプログラムにしたがって実行する初期設定処理の手順を示すフローチャートである。 図１の演算装置のコントローラ基板のマイクロプロセッサのメモリに確保されるアラーム情報の格納エリアを示す説明図である。 図１の演算装置のコントローラ基板のマイクロプロセッサのメモリに確保されるアラーム情報の格納エリアを示す説明図である。 図１の各コントローラ基板及びリモートＩＯ通信基板を除く他の基板のマイクロプロセッサと各リモートＩＯユニットのマイクロプロセッサとがプログラムにしたがって実行する自己診断処理の手順を示すフローチャートである。 図１のリモートＩＯ通信基板のマイクロプロセッサがプログラムにしたがって実行する自己診断処理の手順を示すフローチャートである。 図１の各コントローラ基板のマイクロプロセッサがプログラムにしたがって実行する自己診断処理の手順を示すフローチャートである。 図１のエンジニアリングコンピュータにおいて制御システムのシステム構成を特定する処理の手順を示すフローチャートである。 図１０のシステム構成特定処理において生成されてメモリに記憶される制御ユニットのシステム構成の構成データを示す説明図である。 図１のモニタリングコンピュータにおいて制御システムの各フィールド機器のアラーム情報を表示する処理の手順を示すフローチャートである。 図１のモニタリングコンピュータにおいてディスプレイに表示できる制御ユニットのアラーム情報の監視画面の一例を示す説明図である。 図１のモニタリングコンピュータにおいてディスプレイに表示できる制御ユニットのアラーム情報のリスト画面の一例を示す説明図である。 図１のモニタリングコンピュータにおいてディスプレイに表示できる制御ユニットのアラーム情報の監視画面の別例を示す説明図である。 図１のモニタリングコンピュータにおいてディスプレイに表示できる制御ユニットのアラーム情報の監視画面のさらに別の例を示す説明図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本開示の一実施形態に係るプラントの制御システムを示す説明図である。

図１に示す実施形態のプラントの制御システム（請求項中のフィールド機器情報表示システムに相当。以下、「制御システム」と略記する。）１は、生産設備、製造設備等のプラントに設けたフィールド機器の動作を制御するシステムである。

制御システム１は、フィールド機器の動作制御を実行する制御ユニット３、フィールド機器の制御目標を設定するエンジニアリングコンピュータ５、制御ユニット３の動作状態を監視するモニタリングコンピュータ７を有している。

制御ユニット３、エンジニアリングコンピュータ（Engineering Unit、以下、「ＥＵ」と略記する。）５及びモニタリングコンピュータ（Monitoring Unit 、以下、「ＭＵ」と略記する。）７は、ＬＡＮ９及びルータ１１によって相互接続されている。本実施形態では、ＬＡＮ９及びルータ１１を２系統設けてシステムの冗長化を図っている。しかし、システムの冗長化は必須でない。

制御ユニット３は、複数のリモートＩＯユニット１３，１３，…、演算装置１５，１７を有している。

各リモートＩＯユニット１３は、プラントの各所に配置された複数のデバイス（図示せず）に対する信号の入出力を行う。したがって、リモートＩＯユニット１３は、デバイスに対するＤＩ（Digital In）、ＤＯ（Digital Out ）、ＡＩ（Analog In ）、ＡＯ（Analog Out）の各モジュールを含んでいる。

各リモートＩＯユニット１３による信号入出力対象のデバイスは、例えば、アクチュエータ、計測器、センサ等を含んでいる。したがって、デバイスに対してリモートＩＯユニット１３が入出力する信号は、例えば、アクチュエータ（図示せず）に対する制御信号、計測器の出力信号、アクチュエータの動作状態を検出したセンサの出力信号等を含んでいる。

演算装置１５は、プラントの各デバイス（アクチュエータ、計測器等）の動作制御用のコマンドを生成する。そして、演算装置１５は、生成したコマンドを各デバイスに対応するリモートＩＯユニット１３に出力する。また、演算装置１５は、各デバイス（計測器、センサ等）の出力信号を、各デバイスに対応するリモートＩＯユニット１３から取得する。演算装置１５は、取得した各デバイスの出力信号を参酌して、各デバイス（アクチュエータ、計測器等）の動作制御用のコマンドを生成する。

演算装置１５は、以上に説明した処理を行うコントローラ基板１９と、ＣＡＮ通信基板２１、２つのリモートＩＯ（In Out）通信基板２３，２４、２つのＤＩ基板２５，２７、ＤＯ基板２９、ＡＩ基板３１、ＡＯ基板３３とを有している。各基板１９～３３はモジュールを構成している。

演算装置１５の各基板１９～３３は、バスラインによって演算装置１５の下位に接続されている。バスラインの通信には、例えば、コンパクトＰＣＩ等の通信規格を用いることができる。

ＣＡＮ通信基板２１は、演算装置１５のＥＵ５及びＭＵ７に対するＬＡＮ９上での通信を、ＣＡＮ（Control Area Network）規格にしたがって制御するモジュールである。なお、ＬＡＮ９上での通信規格はＣＡＮ以外の規格であってもよい。

２つのリモートＩＯ通信基板２３，２４は、演算装置１５の各リモートＩＯユニット１３に対する通信を制御するモジュールである。各リモートＩＯユニット１３は、各リモートＩＯ通信基板２３，２４の下位にそれぞれ複数接続されている。

各リモートＩＯ通信基板２３，２４に対する各リモートＩＯユニット１３の接続には、例えば、フィールドバス等のバスラインを用いることができる。このバスラインの一部又は全部を光ファイバ回線で構成してもよい。バスラインの一部に光ファイバ回線を用いる場合は、光ファイバ回線と電気信号線との間に光電変換モジュールが介設される。光電変換モジュールをバスラインに用いる場合は、光電変換モジュールもリモートＩＯユニット１３に含めることができる。

２つのＤＩ基板２５，２７及びＤＯ基板２９は、演算装置１５の各リモートＩＯユニット１３に対するデジタル信号の入出力を制御する。

ＡＩ基板３１及びＡＯ基板３３は、演算装置１５の各リモートＩＯユニット１３に対するアナログ信号の入出力を制御する。

演算装置１７は、演算装置１５のリモートＩＯ通信基板２３，２４を２つのパルスカウンタ基板３５，３７に変えた点を除いて、演算装置１５と同じ構成を有している。２つのパルスカウンタ基板３５，３７も、他の各基板１９，２１，２５～３３と同様にモジュールを構成している。

演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７は、バスラインによって接続されている。バスラインの通信には、例えば、コンパクトＰＣＩ等の通信規格を用いることができる。

２つのパルスカウンタ基板３５，３７は、演算装置１５のリモートＩＯ通信基板２３，２４が各リモートＩＯユニット１３から取得した各デバイス（計測器、センサ等）の出力信号のパルスをカウントする。パルスカウンタ基板３５，３７によるパルスのカウント値は、ＬＡＮ９及びルータ１１を介してＥＵ５に送信される。ＥＵ５は、受信したカウント値を参酌して、対応する各デバイス（アクチュエータ、計測器等）の動作制御用のコマンドを生成する。

以上に説明した各リモートＩＯユニット１３と、演算装置１５，１７の各基板１９～３７とは、制御ユニット３を構成するフィールド機器である。フィールド機器である各リモートＩＯユニット１３と各基板１９～３７とは、それぞれマイクロプロセッサ（図示せず）を実装している。

各マイクロプロセッサは、制御システム１の運用を開始する際に初期設定処理をそれぞれ行う。初期設定処理は、制御ユニット３を構成する複数のリモートＩＯユニット１３，１３，…及び演算装置１５，１７のシステム構成を、ＥＵ５に認識させるための処理である。

また、各マイクロプロセッサは、制御システム１の運用開始後に自己診断処理を周期的にそれぞれ行う。自己診断処理は、各マイクロプロセッサを実装した各リモートＩＯユニット１３及び演算装置１５，１７の各基板１９～３７（各マイクロプロセッサの実装先）の動作状態を自己診断するための処理である。

なお、各マイクロプロセッサは、識別情報を保持したメモリをそれぞれ有している。識別情報は、各マイクロプロセッサの実装先のリモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７を識別するための情報である。このため、識別情報は、各リモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７に割り当てられた個別の識別子を含んでいる。

識別情報の識別子は、例えば、演算装置１５のコントローラ基板１９を「ＣＰＵ ＮＯ：１」、ＣＡＮ通信基板２１を「ＣＡＮ ＮＯ：１」、２つのリモートＩＯ通信基板２３，２４を「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１」、「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：２」とすることができる。また、２つのＤＩ基板２５，２７を「ＤＩ ＮＯ：１」、「ＤＩ ＮＯ：２」、ＤＯ基板２９を「ＤＯ ＮＯ：１」、ＡＩ基板３１を「ＡＩ ＮＯ：１」、ＡＯ基板３３を「ＡＯ ＮＯ：１」とすることができる。さらに、２つのパルスカウンタ基板３５，３７を「ＰＣ ＮＯ：１」、「ＰＣ ＮＯ：２」とすることができる。

また、識別情報の識別子は、例えば、リモートＩＯ通信基板２３に接続されるリモートＩＯユニット１３のＤＩモジュール（光電変換モジュールを含む）を「ＲＤＩ ＮＯ：１」、ＤＯモジュールを「ＲＤＯ ＮＯ：１」とすることができる。さらに、ＡＩモジュールを「ＲＡＩ ＮＯ：１」、ＡＯモジュールを「ＲＡＯ ＮＯ：１」とすることができる。

同様に、識別情報の識別子は、例えば、リモートＩＯ通信基板２４に接続されるリモートＩＯユニット１３のＤＩモジュール（光電変換モジュールを含む）を「ＲＤＩ ＮＯ：２」、ＤＯモジュールを「ＲＤＯ ＮＯ：２」とすることができる。さらに、ＡＩモジュールを「ＲＡＩ ＮＯ：２」、ＡＯモジュールを「ＲＡＯ ＮＯ：２」とすることができる。

なお、識別情報は、マイクロプロセッサのメモリに保持させる代わりに、例えば、ディップスイッチによって発生させてもよい。識別情報をディップスイッチで発生させる場合は、各リモートＩＯユニット１３と、演算装置１５，１７の各基板１９～３７とに、ディップスイッチ（図示せず）をそれぞれ実装する。各ディップスイッチは、実装先の各リモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７に割り当てられた個別の識別子に応じた設定とする。

また、演算装置１５，１７のメモリには、アラーム情報の格納エリアが確保されている。アラーム情報とは、各マイクロプロセッサの実装先（リモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７）の動作状態を報知するための情報である。アラーム情報は、各マイクロプロセッサが上述した自己診断処理において必要に応じて出力する。

そして、本実施形態の制御システム１では、上述した識別情報を保持し又は発生させる、各リモートＩＯユニット１３及び演算装置１５，１７の各基板１９～３７に実装したマイクロプロセッサのメモリ又はディップスイッチが、請求項中の情報保持部に相当する。

ＥＵ５は、例えば、制御ユニット３を構成するフィールド機器の動作を管理する箇所に配置される。

ＥＵ５は、制御システム１の運用を開始する際に、制御ユニット３を構成するリモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７の識別情報を取得し、制御ユニット３のシステム構成を特定する。制御ユニット３のシステム構成を特定する処理は、ＥＵ５のＣＰＵがＲＯＭ（いずれも図示せず）に格納されたプログラムにしたがって実行する。特定した制御ユニット３のシステム構成を示す構成データは、ＥＵ５の不揮発性のメモリ（図示せず）に格納される。

ＭＵ７は、例えば、制御ユニット３を構成するフィールド機器の動作を管理する箇所に、ＥＵ５と共に配置される。なお、ＭＵ７は、必要に応じて複数台用いることができる。

ＭＵ７は、制御システム１の運用開始後に、制御ユニット３を構成するリモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７のアラーム情報を取得し、取得したアラーム情報の内容をディスプレイ（図示せず）に表示する。アラーム情報を取得しディスプレイに表示する処理は、ＭＵ７のＣＰＵがＲＯＭ（いずれも図示せず）に格納されたプログラムにしたがって実行する。

なお、ＭＵ７は、ＥＵ５のメモリに格納された構成データを利用して、リモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７のアラーム情報を、制御ユニット３のシステム構成に応じた態様で表示する。

次に、制御ユニット３を構成するリモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７を、図１に示すように接続した状態で、各マイクロプロセッサがそれぞれ行う初期設定処理について、図２～図４のフローチャートを参照して説明する。

以下に説明する初期設定処理は、各マイクロプロセッサのメモリに格納されたプログラムにしたがって実行される。

まず、各リモートＩＯユニット１３、演算装置１５の各基板１９，２１，２５～３３、及び、演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７のマイクロプロセッサが行う初期設定処理を、図２を参照して説明する。この初期設定処理は、制御ユニット３を構成するフィールド機器のうち最下位の階層に位置するフィールド機器のマイクロプロセッサが行う処理である。

マイクロプロセッサは、制御システム１の運用が開始されるか否かを確認し（ステップＳ１）、運用が開始されない場合は（ステップＳ１でＮＯ）、初期設定処理を終了する。一方、運用が開始される場合は（ステップＳ１でＹＥＳ）、マイクロプロセッサは、メモリ又はディップスイッチの識別情報を、上位の接続相手に出力し（ステップＳ３）、初期設定処理を終了する。

即ち、ステップＳ３において、各リモートＩＯユニット１３のマイクロプロセッサは、演算装置１５のリモートＩＯ通信基板２３，２４に、各リモートＩＯユニット１３の識別子を含む識別情報を、自己機器識別情報として出力する。また、演算装置１５の各基板１９，２１，２５～３３のマイクロプロセッサは、演算装置１５に、各基板１９，２１，２５～３３の識別子を含む識別情報を、自己機器識別情報として出力する。同じく、演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７のマイクロプロセッサは、演算装置１７に、各基板１９，２１，２５～３７の識別子を含む識別情報を、自己機器識別情報として出力する。

具体的には、例えば、各リモートＩＯユニット１３のマイクロプロセッサが、演算装置１５のリモートＩＯ通信基板２３，２４に、リモートＩＯユニット１３のＤＩモジュールの識別情報を、自己機器識別情報として出力する。リモートＩＯユニット１３のＤＩモジュールの識別情報は、上述した「ＲＤＩ ＮＯ：１」、「ＲＤＩ ＮＯ：２」等の識別子を含んでいる。

また、例えば、演算装置１５，１７のコントローラ基板１９のマイクロプロセッサが、演算装置１５，１７のＣＰＵ（図示せず）に、コントローラ基板１９の識別情報「ＣＰＵ ＮＯ：１」を、自己機器識別情報として出力する。さらに、例えば、演算装置１５，１７のＣＡＮ通信基板２１のマイクロプロセッサが、演算装置１５，１７のＣＰＵに、ＣＡＮ通信基板２１の識別情報「ＣＡＮ ＮＯ：１」を、自己機器識別情報として出力する。

また、例えば、演算装置１５，１７の２つのＤＩ基板２５，２７のマイクロプロセッサが、演算装置１５，１７のＣＰＵに、２つのＤＩ基板２５，２７の識別情報「ＤＩ ＮＯ：１」、「ＤＩ ＮＯ：２」を、自己機器識別情報として出力する。さらに、例えば、演算装置１５，１７のＤＯ基板２９のマイクロプロセッサが、演算装置１５，１７のＣＰＵに、ＤＯ基板２９の識別情報「ＤＯ ＮＯ：１」を、自己機器識別情報として出力する。

また、例えば、演算装置１５，１７のＡＩ基板３１、ＡＯ基板３３のマイクロプロセッサが、演算装置１５，１７のＣＰＵに、ＡＩ基板３１、ＡＯ基板３３の識別情報「ＡＩ ＮＯ：１」、「ＡＯ ＮＯ：１」を、自己機器識別情報として出力する。

次に、演算装置１５の各リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサが行う初期設定処理を、図３を参照して説明する。この初期設定処理は、制御ユニット３を構成するフィールド機器のうち中間の階層に位置するフィールド機器のマイクロプロセッサが行う処理である。

各リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサは、制御システム１の運用が開始されるか否かを確認し（ステップＳ１１）、運用が開始されない場合は（ステップＳ１１でＮＯ）、初期設定処理を終了する。一方、運用が開始される場合は（ステップＳ１１でＹＥＳ）、マイクロプロセッサは、メモリ又はディップスイッチの識別情報を、上位の接続相手に出力する（ステップＳ１３）。

即ち、ステップＳ１３において、演算装置１５の各リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサは、各リモートＩＯ通信基板２３，２４の上位の接続相手である演算装置１５のＣＰＵに、自己機器識別情報を出力する。この自己機器識別情報は、各リモートＩＯ通信基板２３，２４の識別子を含む識別情報である。

本実施形態の制御システム１では、各リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサが、演算装置１５のＣＰＵに、各リモートＩＯ通信基板２３，２４の識別情報「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１」、「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：２」を、自己機器識別情報として出力する。

また、マイクロプロセッサは、リモートＩＯ通信基板２３，２４の下位機器の識別情報を取得する（ステップＳ１５）。さらに、マイクロプロセッサは、取得した下位機器の識別情報に、メモリ又はディップスイッチの識別情報を自己機器の識別情報として付加する。そして、自己機器の識別情報を付加した下位機器の識別情報を上位の接続相手に出力し（ステップＳ１７）、初期設定処理を終了する。

即ち、ステップＳ１５において、リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサは、リモートＩＯ通信基板２３，２４の下位に接続された各リモートＩＯユニット１３のマイクロプロセッサが図２のステップＳ３で出力した識別情報を取得する。

また、図３のステップＳ１７において、リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサは、各リモートＩＯユニット１３から取得した識別情報に、リモートＩＯ通信基板２３，２４の識別子を含む識別情報を、自己機器識別情報として付加する。

本実施形態の制御システム１では、各リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサが、リモートＩＯユニット１３のＤＩモジュールの識別情報の手前に、各リモートＩＯ通信基板２３，２４の識別情報を付加する。つまり、「ＲＤＩ ＮＯ：１」、「ＲＤＩ ＮＯ：２」等の識別情報の手前に、「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１」、「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：２」の識別情報を付加する。

この体裁の識別情報は、ＤＩモジュール等を有するリモートＩＯユニット１３が各リモートＩＯ通信基板２３，２４の下位に接続されていることを示している。

そして、リモートＩＯ通信基板２３，２４の識別情報を付加した各リモートＩＯユニット１３からの識別情報を、リモートＩＯ通信基板２３，２４の上位の接続相手である演算装置１５のＣＰＵに出力する。

続いて、演算装置１５，１７のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムにしたがって行う初期設定処理を、図４を参照して説明する。この初期設定処理は、制御ユニット３を構成するフィールド機器のうち最上位の階層に位置するフィールド機器のＣＰＵが行う処理である。

演算装置１５，１７のＣＰＵは、制御システム１の運用が開始されるか否かを確認し（ステップＳ２１）、運用が開始されない場合は（ステップＳ２１でＮＯ）、初期設定処理を終了する。一方、運用が開始される場合は（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ＣＰＵは、メモリ又はディップスイッチの識別情報を、上位の接続相手に出力する（ステップＳ２３）。

即ち、ステップＳ２３において、演算装置１５，１７の各ＣＰＵは、演算装置１５，１７の上位の接続相手であるＥＵ５に、各演算装置１５，１７の識別子を含む識別情報を、自己機器識別情報として出力する。このとき、ＣＰＵは、各演算装置１５，１７の識別情報（「ＣＵ ＮＯ：１」、「ＣＵ ＮＯ：２」）を、自己機器識別情報として出力する。

また、ＣＰＵは、演算装置１５，１７の下位機器の識別情報を取得する（ステップＳ２５）。そして、マイクロプロセッサは、取得した識別情報の下位機器を発生源とするアラーム情報の格納エリアを割り当てる（ステップＳ２７）。

即ち、ステップＳ２５において、演算装置１５のＣＰＵは、演算装置１５の下位に接続された演算装置１５の各基板１９～３３及び各リモートＩＯユニット１３が図２のステップＳ３、図３のステップＳ１３及びステップＳ１７で出力した識別情報を取得する。

演算装置１７のＣＰＵも同じく、演算装置１７の下位に接続された演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７が図２のステップＳ３、図３のステップＳ１３及びステップＳ１７で出力した識別情報を取得する。

また、図４のステップＳ２７において、演算装置１５のＣＰＵは、各リモートＩＯユニット１３及び演算装置１５の各基板１９～３３を発生源とするアラーム情報の格納エリアを、演算装置１５のメモリに割り当てる。

演算装置１７のＣＰＵも同じく、演算装置１７の各基板２１，２５～３７を発生源とするアラーム情報の格納エリアを、演算装置１７のメモリに割り当てる。

具体的には、図５の説明図に示すように、演算装置１５のメモリ３９に、アラーム情報の格納エリア４１～６１を確保する。各格納エリア４１～６１は、ステップＳ２５で識別情報を取得した演算装置１５の各基板１９～３３及び各リモートＩＯユニット１３の各モジュールにそれぞれ対応するアラーム情報の格納エリアとして割り当てられる。

また、演算装置１５のメモリ３９には、演算装置１５自身に対応するアラーム情報の格納エリア（図示せず）が割り当てられる。この格納エリアには、演算装置１５自身がアラーム状態の発生を自己診断機能を有しており、アラーム状態の発生時にアラーム情報を生成する場合に利用される。本実施形態では、演算装置１５自身がアラーム状態の自己診断機能を有しているものとする。

同様に、図６の説明図に示すように、演算装置１７のメモリ６３に、アラーム情報の格納エリア４１，４３，４７～５５，６５，６７を確保する。各格納エリア４１，４３，４７～５５，６５，６７は、ステップＳ２５で識別情報を取得した演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７にそれぞれ対応するアラーム情報の格納エリアとして割り当てられる。

また、演算装置１７のメモリ６３には、演算装置１７自身に対応するアラーム情報の格納エリア（図示せず）が割り当てられる。この格納エリアには、演算装置１７自身がアラーム状態の発生を自己診断機能を有しており、アラーム状態の発生時にアラーム情報を生成する場合に利用される。本実施形態では、演算装置１７自身がアラーム状態の自己診断機能を有しているものとする。

なお、演算装置１５，１７のメモリ３９，６３には、例えば、ハードディスク又はフラッシュメモリ等を用いることができる。

さらに、演算装置１５，１７のＣＰＵは、図４に示すように、取得した下位機器の識別情報に、メモリ又はディップスイッチの識別情報を自己機器の識別情報として付加する。そして、自己機器の識別情報を付加した下位機器の識別情報を上位の接続相手に出力し（ステップＳ２９）、初期設定処理を終了する。

即ち、ステップＳ２９において、演算装置１５のＣＰＵは、演算装置１５の各基板１９～３３及び各リモートＩＯユニット１３から取得した識別情報に、演算装置１５の識別子を含む識別情報を、自己機器識別情報として付加する。

本実施形態の制御システム１では、演算装置１５のＣＰＵが、例えば、各リモートＩＯ通信基板２３，２４の識別情報「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１」、「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：２」の手前に、演算装置１５の識別情報「ＣＵ ＮＯ：１」を付加する。

ここで、「ＣＵ ＮＯ：１」の識別情報を手前に付加した「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１」、「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：２」の識別情報は、リモートＩＯ通信基板２３，２４が演算装置１５の下位に接続されていることを示している。

そして、演算装置１５の識別情報を付加した演算装置１５の各基板１９～３３の識別情報を、演算装置１５の上位の接続相手であるＥＵ５に出力する。

演算装置１７のＣＰＵも同じく、演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７から取得した識別情報に、演算装置１７の識別子を含む識別情報を、自己機器識別情報として付加する。

そして、演算装置１７の識別情報を付加した演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７の識別情報を、演算装置１７の上位の接続相手であるＥＵ５に出力する。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態の制御システム１では、図３のフローチャートにおけるステップＳ１５と、図４のフローチャートにおけるステップＳ２５とが、請求項中の情報取得部に対応する処理となっている。

また、本実施形態の制御システム１では、図２のフローチャートにおけるステップＳ３と、図３中のステップＳ１３及びステップＳ１７と、図４中のステップＳ２３及びステップＳ２９とが、請求項中の初期処理部に対応する処理となっている。

さらに、本実施形態の制御システム１では、図４中のステップＳ２７が、請求項中の領域割当部に対応する処理となっている。

そして、上述した演算装置１５，１７のコントローラ基板１９のマイクロプロセッサのメモリ３９，６３は、請求項中のメモリに相当している。

以上の説明では、制御ユニット３を構成するフィールド機器の階層によって、マイクロプロセッサが異なる内容の初期設定処理を行うものとした。しかし、制御ユニット３を構成するフィールド機器の階層に関係なく、各階層のフィールド機器のマイクロプロセッサが同じ内容の初期設定処理を行うものとしてもよい。

その場合、マイクロプロセッサが行う初期設定処理の内容は、例えば、次のようなものとすることができる。即ち、自身に対する上位及び下位のフィールド機器の接続状態（接続の有無）を確認し、その結果から、制御ユニット３を構成するフィールド機器における自身の階層を判別する。そして、判別した階層に対応する内容の初期設定処理を実行する。

なお、以上に説明した初期設定処理は、制御ユニット３を構成するフィールド機器のシステム構成が変更される度に、システム構成を変更した制御システム１の運用を開始する際に実行するようにしてもよい。

次に、制御システム１の運用開始後に、制御ユニット３を構成するリモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７のマイクロプロセッサがそれぞれ行う自己診断処理について、図７～図９のフローチャートを参照して説明する。

なお、自己診断処理とは、例えば、リモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７にアラーム状態が発生したか否かを、それぞれのマイクロプロセッサが自ら診断する処理である。ここで、アラーム状態とは、例えば、通常動作中には発生しない異常電圧が入力された状態、信号線の断線状態、接続相手との通信異常が発生した状態等とすることができる。

まず、各リモートＩＯユニット１３、演算装置１５の各基板１９，２１，２５～３３、及び、演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７のマイクロプロセッサが行う自己診断処理を、図７を参照して説明する。この自己診断処理は、制御ユニット３を構成するフィールド機器のうち最下位の階層に位置するフィールド機器のマイクロプロセッサが行う処理である。

マイクロプロセッサは、自己診断の実行周期が到来したか否かを確認し（ステップＳ４１）、実行周期が到来していない場合は（ステップＳ４１でＮＯ）、自己診断処理を終了する。一方、実行周期が到来した場合は（ステップＳ４１でＹＥＳ）、マイクロプロセッサは、自己診断を実行し、アラーム状態が発生したか否かを確認する（ステップＳ４３）。

アラーム状態が発生していない場合は（ステップＳ４３でＮＯ）、自己診断処理を終了し、アラーム状態が発生した場合は（ステップＳ４３でＹＥＳ）、マイクロプロセッサは、アラーム情報を生成する（ステップＳ４５）。このアラーム情報は、例えば、自己診断データであることを示すコード、アラーム状態の発生元を示すコード、発生したアラーム状態を示すコード等を含む文字列によって構成することができる。

なお、アラーム状態の発生元を示すコードは、例えば、上述した識別情報とすることができる。また、文字列の長さを減らすために、例えば、上述した識別情報と一対一に対応する１ケタ以上の数字とすることもできる。

そして、リモートＩＯユニット１３のマイクロプロセッサは、生成したアラーム情報を、上位の接続相手である演算装置１５のリモートＩＯ通信基板２３，２４に出力する。また、演算装置１５の各基板１９，２１，２５～３３のマイクロプロセッサと、演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７のマイクロプロセッサは、生成したアラーム情報を、上位の接続相手である演算装置１５に出力する（以上、ステップＳ４７）。そして、自己診断処理を終了する。

次に、演算装置１５の各リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサが行う自己診断処理を、図８を参照して説明する。この自己診断処理は、制御ユニット３を構成するフィールド機器のうち中間の階層に位置するフィールド機器のマイクロプロセッサが行う処理である。

各リモートＩＯ通信基板２３，２４のマイクロプロセッサは、リモートＩＯ通信基板２３，２４の下位機器である各リモートＩＯユニット１３からのアラーム情報が入力されたか否かを確認する（ステップＳ５１）。

各リモートＩＯユニット１３からのアラーム情報が入力された場合は（ステップＳ５１でＹＥＳ）、マイクロプロセッサは、入力されたアラーム情報を中継して、上位の接続相手である演算装置１５のＣＰＵに出力し（ステップＳ５３）、自己診断処理を終了する。

一方、各リモートＩＯユニット１３からのアラーム情報が入力されていない場合は（ステップＳ５１でＮＯ）、マイクロプロセッサは、自己診断の実行周期が到来したか否かを確認する（ステップＳ５５）。

自己診断の実行周期が到来していない場合は（ステップＳ５５でＮＯ）、自己診断処理を終了する。一方、実行周期が到来した場合は（ステップＳ５５でＹＥＳ）、マイクロプロセッサは、自己診断を実行し、アラーム状態が発生したか否かを確認する（ステップＳ５７）。

アラーム状態が発生していない場合は（ステップＳ５７でＮＯ）、自己診断処理を終了し、アラーム状態が発生した場合は（ステップＳ５７でＹＥＳ）、マイクロプロセッサは、アラーム情報を生成する（ステップＳ５９）。

そして、マイクロプロセッサは、生成したアラーム情報を、上位の接続相手である演算装置１５のＣＰＵに出力し（ステップＳ６１）、自己診断処理を終了する。

続いて、演算装置１５，１７のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムにしたがって行う自己診断処理を、図９を参照して説明する。この自己診断処理は、制御ユニット３を構成するフィールド機器のうち最上位の階層に位置するフィールド機器のＣＰＵが行う処理である。

演算装置１５，１７のＣＰＵは、演算装置１５，１７の下位機器からのアラーム情報が入力されたか否かを確認する（ステップＳ７１）。

即ち、ステップＳ７１において、演算装置１５のＣＰＵは、演算装置１５の下位に接続された演算装置１５の各基板１９～３３及び各リモートＩＯユニット１３からのアラーム情報が入力されたか否かを確認する。

演算装置１７のＣＰＵも同じく、演算装置１７の下位に接続された演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７からのアラーム情報が入力されたか否かを確認する。

演算装置１５，１７の下位機器からのアラーム情報が入力された場合は（ステップＳ７１でＹＥＳ）、ＣＰＵは、入力されたアラーム情報を演算装置１５，１７のメモリ３９，６３の対応する格納エリアに記憶させた後（ステップＳ７３）、自己診断処理を終了する。

即ち、ステップＳ７３において、演算装置１５のＣＰＵは、演算装置１５の下位に接続された演算装置１５の各基板１９～３３及び各リモートＩＯユニット１３からのアラーム情報を、マイクロプロセッサのメモリ３９の対応する格納エリア４１～６１に記憶させる。

同様に、演算装置１７のＣＰＵは、演算装置１７の下位に接続された演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７からのアラーム情報を、マイクロプロセッサのメモリ６３の対応する格納エリア４１，４３，４７～５５，６５，６７に記憶させる。

一方、演算装置１５，１７の下位機器からのアラーム情報が入力されていない場合は（ステップＳ７１でＮＯ）、ＣＰＵは、自己診断の実行周期が到来したか否かを確認する（ステップＳ７５）。

実行周期が到来した場合は（ステップＳ７５でＹＥＳ）、ＣＰＵは、自己診断を実行し、アラーム状態が発生したか否かを確認する（ステップＳ７７）。

アラーム状態が発生していない場合は（ステップＳ７７でＮＯ）、自己診断処理を終了し、アラーム状態が発生した場合は（ステップＳ７７でＹＥＳ）、ＣＰＵは、アラーム情報を生成する（ステップＳ７９）。

そして、ＣＰＵは、生成したアラーム情報を、演算装置１５，１７のメモリ３９，６３の対応する格納エリア（図示せず）に記憶させた後（ステップＳ８１）、自己診断処理を終了する。

また、ステップＳ７５において、自己診断の実行周期が到来していない場合（ＮＯ）は、ＣＰＵは、上位の接続相手であるＭＵ７からのアラーム情報の通知要求が入力されたか否かを確認する（ステップＳ８３）。

アラーム情報の通知要求が入力されていない場合は（ステップＳ８３でＮＯ）、自己診断処理を終了する。また、アラーム情報の通知要求が入力された場合は（ステップＳ８３でＹＥＳ）、ＣＰＵは、各メモリ３９，６３の各格納エリア４１～６１，６５，６７に記憶された全てのアラーム情報をＭＵ７に出力し（ステップＳ８５）、自己診断処理を終了する。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態の制御システム１では、図７のフローチャートにおけるステップＳ４３～ステップＳ４７と、図８のフローチャートにおけるステップＳ５７～ステップＳ６１とが、請求項中の情報出力部に対応する処理となっている。また、図９のフローチャートにおけるステップＳ７７～ステップＳ８５も、請求項中の情報出力部に対応する処理となっている。

また、本実施形態の制御システム１では、図８中のステップＳ５３と、図９中のステップＳ７３、ステップＳ８３及びステップＳ８５とが、請求項中の情報中継部に対応する処理となっている。

次に、ＥＵ５のＣＰＵがＲＯＭ（いずれも図示せず）に格納されたプログラムにしたがって実行する制御ユニット３のシステム構成を特定する処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。

ＥＵ５のＣＰＵは、各リモートＩＯユニット１３及び演算装置１５，１７の各基板１９～３７の識別情報が演算装置１５，１７から入力されたか否かを確認する（ステップＳ８１）。識別情報が入力されていない場合は（ステップＳ８１でＮＯ）、システム構成特定処理を終了する。

一方、識別情報が入力された場合は（ステップＳ８１でＹＥＳ）、ＥＵ５のＣＰＵは、入力された識別情報に基づいて、制御ユニット３を構成するフィールド機器の階層構造、即ち、制御ユニット３のシステム構成を特定する（ステップＳ９３）。なお、制御ユニット３を構成するフィールド機器とは、各リモートＩＯユニット１３と、演算装置１５，１７の各基板１９～３７のことである。

さらに、ＥＵ５のＣＰＵは、特定した制御ユニット３のシステム構成を示す構成データを生成し、不揮発性のメモリに記憶させた後（ステップＳ９５）、システム構成特定処理を終了する。構成データを記憶させる不揮発性のメモリには、例えば、ハードディスク又はフラッシュメモリ等を用いることができる。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態の制御システム１では、図１０のフローチャートにおけるステップＳ９３が、請求項中の階層特定部に対応する処理となっている。

ここで、図１０のステップＳ９５でＥＵ５のメモリに記憶される制御ユニット３の構成データ６９は、例えば、図１１の説明図に示すように、同じＬＡＮ９上に接続された制御システム１の単位で生成される。

したがって、図１１に示す構成データ６９は、制御ユニット３を構成するフィールド機器（各リモートＩＯユニット１３、演算装置１５，１７の各基板１９～３７）に対応する識別情報を含んでいる。また、構成データ６９は、制御ユニット３を構成するフィールド機器と同じＬＡＮ９上のＥＵ５及びＭＵ７に対応する対応する識別情報を含んでいる。

具体的には、構成データ６９の識別情報は、図１１に示すように、制御システム１、ＥＵ５、２つのＭＵ７、制御ユニット３の順に配列されている。即ち、「ＢＬＯＣＫ ＮＯ：１」、「ＥＵ ＮＯ：１」、「ＭＵ ＮＯ：１」、「ＭＵ ＮＯ：２」、「ＣＳ（Control Station ） ＮＯ：１」の順に、識別情報が配列されている。

これらに続き、構成データ６９には、制御ユニット３を構成するフィールド機器の識別情報が配列されている。具体的には、演算装置１５のコントローラ基板１９の識別情報、ＣＡＮ通信基板２１の識別情報が、順に配列されている。即ち、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ ＣＰＵ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ ＣＡＮ ＮＯ：１」の順に、識別情報が配列されている。

また、構成データ６９には、演算装置１５のリモートＩＯ通信基板２３の下位に接続した３つのリモートＩＯユニット１３（２つのＡＩモジュールとＡＯモジュール）の識別情報が配列されている。即ち、２つのＡＩモジュールの識別情報「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１ ＲＡＩ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１ ＲＡＩ ＮＯ：２」が順に配列されている。その後に、ＡＯモジュールの識別情報「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１ ＲＡＯ ＮＯ：１」が配列されている。

さらに、構成データ６９には、演算装置１５のリモートＩＯ通信基板２４の下位に接続した３つのリモートＩＯユニット１３（２つのＤＩモジュールとＤＯモジュール）の識別情報が配列されている。即ち、２つのＤＩモジュールの識別情報「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：２ ＲＤＩ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：２ ＲＤＩ ＮＯ：２」が順に配列されている。その後に、ＤＯモジュールの識別情報「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：２ ＲＤＯ ＮＯ：１」が配列されている。

また、構成データ６９には、演算装置１５の２つのＤＩ基板２５，２７、ＤＯ基板２９、ＡＩ基板３１、ＡＯ基板３３の識別情報が配列されている。即ち、ＤＩ基板２５，２７の識別情報「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ ＤＩ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ ＤＩ ＮＯ：２」が順に配列されている。その後に、ＤＯ基板２９、ＡＩ基板３１、ＡＯ基板３３の各識別情報「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ ＤＯ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ ＡＩ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：１ ＡＯ ＮＯ：１」が順に配列されている。

さらに、構成データ６９には、演算装置１７のコントローラ基板１９の識別情報、ＣＡＮ通信基板２１の識別情報が、順に配列されている。即ち、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＣＰＵ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＣＡＮ ＮＯ：１」）の順に、識別情報が配列されている。

また、構成データ６９には、演算装置１７の２つのパルスカウンタ基板３５，３７の識別情報が、順に配列されている。即ち、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＰＣ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＰＣ ＮＯ：２」の順に、識別情報が配列されている。

さらに、構成データ６９には、演算装置１７の２つのＤＩ基板２５，２７、ＤＯ基板２９、ＡＩ基板３１、ＡＯ基板３３の識別情報が配列されている。即ち、ＤＩ基板２５，２７の識別情報「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＤＩ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＤＩ ＮＯ：２」が順に配列されている。その後に、ＤＯ基板２９、ＡＩ基板３１、ＡＯ基板３３の各識別情報「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＤＯ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＡＩ ＮＯ：１」、「ＣＳ ＮＯ：１ ＣＵ ＮＯ：２ ＡＯ ＮＯ：１」が順に配列されている。

続いて、各ＭＵ７のＣＰＵがＲＯＭ（いずれも図示せず）に格納されたプログラムにしたがって実行する制御ユニット３を構成するフィールド機器のアラーム情報を表示する処理について、図１２のフローチャートを参照して説明する。なお、制御ユニット３を構成するフィールド機器とは、各リモートＩＯユニット１３と、演算装置１５，１７の各基板１９～３７のことである。

各ＭＵ７のＣＰＵは、アラーム情報の表示の更新周期が到来したか否かを確認し（ステップＳ１０１）、更新周期が到来していない場合は（ステップＳ１０１でＮＯ）、アラーム情報表示処理を終了する。一方、更新周期が到来した場合は（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ＣＰＵは、アラーム情報の通知要求をＬＡＮ９を介して演算装置１５，１７に出力し（ステップＳ１０３）、アラーム情報が入力されたか否かを確認する（ステップＳ１０５）。

アラーム情報が演算装置１５，１７から入力されない場合は（ステップＳ１０５でＮＯ）、入力されるまでステップＳ１０５をリピートする。また、アラーム情報が入力された場合は（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ＣＰＵは、ＥＵ５のメモリに記憶された制御ユニット３の構成データを参照する（ステップＳ１０７）。そして、参照した構成データから特定される制御ユニット３のシステム構成に応じたアラーム情報の表示態様を決定する（ステップＳ１０９）。

そして、ＣＰＵは、決定した表示態様に、ＭＵ７の不図示のディスプレイにおける制御システム１のアラーム情報の表示を更新した後（ステップＳ１１１）、アラーム情報表示処理を終了する。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態の制御システム１では、図１２のフローチャートにおけるステップＳ１０９及びステップＳ１１１が、請求項中の結果表示部に対応する処理となっている。

このように構成された本実施形態の制御システム１では、制御ユニット３を構成するリモートＩＯユニット１３から、自身の上位に接続されるリモートＩＯ通信基板２３，２４に、リモートＩＯユニット１３の識別情報が出力される。このため、リモートＩＯ通信基板２３，２４は、自身の下位に接続された相手から入力される識別情報から、自身の下位に接続されたリモートＩＯユニット１３の存在を認識する。

同様に、本実施形態の制御システム１では、制御ユニット３を構成する演算装置１５，１７の各基板１９～３７から、それらの上位に接続される演算装置１５，１７のＣＰＵに、各基板１９～３７の識別情報が出力される。

このとき、リモートＩＯ通信基板２３，２４から演算装置１５，１７のＣＰＵに出力される、リモートＩＯ通信基板２３，２４の識別情報の後には、リモートＩＯ通信基板２３，２４に入力されたリモートＩＯユニット１３の識別情報が付加される。

また、各基板１９～３７から演算装置１５，１７のＣＰＵに出力された各基板１９～３７の識別情報が、演算装置１５，１７からＥＵ５に出力される際には、各基板１９～３７の識別情報の前に演算装置１５，１７の識別情報が付加される。

即ち、演算装置１５，１７のＣＰＵに入力される、演算装置１５，１７の各基板１９～３７及び各リモートＩＯユニット１３の識別情報は、自身の上位に接続されたフィールド機器及び演算装置１５，１７の識別情報を累積的に順次先頭に付加した体裁となる。この体裁の識別情報は、演算装置１５，１７のＣＰＵからＥＵ５に出力される。

このため、ＥＵ５は、演算装置１５，１７から入力される識別情報により、演算装置１５，１７の各基板１９～３７の他、リモートＩＯ通信基板２３，２４の下位の各リモートＩＯユニット１３を、制御ユニット３の階層上での上下関係を含めて認識できる。

即ち、演算装置１５，１７の各基板１９～３７及び各リモートＩＯユニット１３に実装したマイクロプロセッサを用いると、ＥＵ５は、演算装置１５，１７から入力される識別情報により、制御ユニット３の構成データ６９を把握し生成することになる。つまり、ＥＵ５は、制御ユニット３の構成データ６９を人手によらずに把握する。

よって、演算装置１５，１７から入力される制御ユニット３の各基板１９～３７及び各リモートＩＯユニット１３のアラーム情報をＭＵ７で表示する場合に、ＭＵ７は、ＥＵ５が生成した制御ユニット３の構成データ６９を参照する。これにより、アラーム状態の各基板１９～３７及び各リモートＩＯユニット１３を、制御ユニット３における階層状の配置に応じて、ＭＵ７のディスプレイに表示させることができる。

一般に、制御システム１では、演算装置１５，１７の各基板１９～３７及び各リモートＩＯユニット１３のうち複数の要素の動作が複合的に作用して、アラーム状態が発生することがある。この場合、例えばＭＵ７において、発生したアラーム状態の原因の箇所を特定して表示するには、発生したアラーム状態とその発生元との関係を示す情報を、人手によってＭＵ７に入力しておく必要がある。

これに対し、本実施形態の制御システム１において、ＭＵ７で表示するのは、制御ユニット３を構成する演算装置１５，１７の各基板１９～３７及び各リモートＩＯユニット１３のマイクロプロセッサが自己診断して検出するアラーム状態である。即ち、自己診断によるアラーム状態は、自己診断したフィールド機器において発生するものである。

したがって、演算装置１５，１７から発生元の識別情報と共にアラーム情報を受け取ることで、ＥＵ５の構成データ６９を利用してアラーム情報の発生元を特定し、特定したフィールド機器の制御ユニット３における配置をわかりやすく表示させることができる。

図１３は、ＭＵ７の不図示のディスプレイで表示できる演算装置１５，１７の各基板１９～３７及び各リモートＩＯユニット１３のアラーム情報の監視画面の一例を示す説明図である。

図１３に示す例の監視画面７１では、制御システム１の識別情報「ＢＬＯＣＫ ＮＯ：１」の下位に配置された８つの制御ユニット３の識別情報のうち、８番目の制御ユニット３の識別情報「ＣＳ ＮＯ：８」が展開されている。

そして、８番目の制御ユニット３の識別情報「ＣＳ ＮＯ：８」の下位に配置された１番目の演算装置の識別情報「ＣＵ ＮＯ：１」が展開されている。さらに、演算装置の識別情報「ＣＵ ＮＯ：１」の下位に配置された２つの２つのＤＩ基板とリモートＩＯ通信基板の識別情報のうち、リモートＩＯ通信基板の識別情報「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１」が展開されている。

また、リモートＩＯ通信基板の識別情報「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１」の下位には、３つのＡＩ基板及びＡＯ基板、３つのＤＩ基板、及び、２つのＤＯ基板の識別情報が展開されている。即ち、「ＡＩ ＮＯ：１」～「ＡＩ ＮＯ：３」、「ＡＯ ＮＯ：１」～「ＡＯ ＮＯ：３」、「ＤＩ ＮＯ：１」～「ＤＩ ＮＯ：３」、「ＤＯ ＮＯ：１」，「ＤＯ ＮＯ：２」の順に、識別情報が展開されている。

図１３に示す監視画面７１では、２つ目のＤＯ基板でアラーム状態が発生し、反転強調表示されている。また、上位に接続されたリモートＩＯ通信基板の識別情報「Ｒ－ＢＵＳ ＮＯ：１」と、さらにその上位に接続された１番目の演算装置の識別情報「ＣＵ ＮＯ：１」も、アラーム状態のＤＯ基板の識別番号「ＤＯ ＮＯ：２」と共に反転強調表示されている。

この監視画面７１は、ＭＵ７が、演算装置１５，１７に要求して入手したアラーム情報を用い、ＥＵ５のメモリに記憶された制御ユニット３の構成データ６９を参照することで、制御ユニット３のシステム構成に応じた表示態様とすることができる。

ところで、複数のフィールド機器でアラーム状態が発生し、アラーム状態が発生した複数のフィールド機器が共通の上位のフィールド機器に直接又は間接的に接続されている場合を想定する。この場合、共通のフィールド機器の識別情報を単に反転強調表示させるだけでは、上位の階層におけるアラーム情報への対処レベルをどの程度にすればよいか判断できない。

そこで、例えば、発生したアラーム状態に優先度を設定し、複数のフィールド機器でアラーム状態が発生した場合は、優先度が一番高いアラーム状態に対応する態様で、共通の上位のフィールド機器を強調表示させるようにしてもよい。

ここで、アラーム状態の優先度は、例えば、アラーム情報のアラーム状態を示すコードの内容から判別される対処の緊急性が高い順に設定してもよい。また、発生後の対処が進んでいないアラーム状態ほど優先度が高くなるような設定にしてもよい。

なお、監視画面７１上で反転強調表示された識別番号の部分をクリックすると、ＥＵ５の構成データ６９を参照することで、クリックした識別番号のフィールド機器及びその下位に接続されたフィールド機器を、ＭＵ７において特定することができる。

また、演算装置１５，１７に要求して入手したアラーム情報から、特定したフィールド機器のうちアラーム状態にある（アラーム情報を出力している）フィールド機器を抽出して、図１４の説明図に示すリスト画面７３のように、全てリスト表示することができる。このとき、アラーム状態に上述した優先度が設定されている場合は、優先度の高いアラーム状態をリスト画面７３の上位に配置して表示させるようにしてもよい。

さらに、ＥＵ５の構成データ６９を参照して、ＭＵ７において、図１５の説明図に示すように、制御システム１における各フィールド機器の接続関係を再現したレイアウトの監視画面７７を表示させてもよい。この監視画面７７では、各フィールド機器に対応する矩形のシンボルを、アラーム状態の優先度に応じて異なる態様で表示させるようにしている。

また、この監視画面７７では、黒く塗りつぶしたシンボルが優先度の最も高いアラーム状態を示しており、以下、粗いハッチのシンボル、細かいハッチのシンボルの順に、優先度が低いアラーム状態を示している。なお、空白のシンボルは、アラーム状態が発生していないことを示している。また、シンボルの表示態様に点滅あるいはアニメーション表示等を加えて、表現できる優先度の段階を増やしてもよい。

さらに、演算装置１５，１７における各基板１９～３７のアラーム状態は、必要に応じてＭＵ７のディスプレイに図１６の説明図に示すような監視画面７９を表示させて知らせるようにしてもよい。この監視画面７９は、演算装置１５，１７の筐体内の基板のソケットに差し込まれているときの各基板１９～３７のレイアウトを再現した態様としている。

この監視画面７９でも、図１５の監視画面７７と同様に、各基板１９～３７に対応する領域の塗り分けによって、アラーム状態の優先度を表現することができる。また、各領域の表示態様に点滅あるいはアニメーション表示等を加えて、表現できる優先度の段階を増やしてもよい。

なお、上述した実施形態では、初期設定処理において、図２～図４のフローチャートを使い分ける場合について説明した。

しかし、各リモートＩＯユニット１３、演算装置１５の各基板１９～３３、及び、演算装置１７の各基板１９，２１，２５～３７のマイクロプロセッサ、演算装置１５，１７のＣＰＵの一部又は全部が、共通の手順の初期設定処理を行う構成としてもよい。

図７～図９のフローチャートを参照して説明した自己診断処理についても同様に、共通の手順に変えてもよい。

また、本実施形態の制御システム１では、演算装置１５，１７自身がアラーム状態の発生を自己診断機能を有しており、アラーム状態の発生時にアラーム情報を生成するものとした。しかし、演算装置１５，１７は自身でアラーム状態発生の自己診断機能を有していなくてもよい。

その場合は、図９のフローチャートにおけるステップＳ７５～ステップＳ８１の処理を省略することができる。そして、図９のステップＳ７１で、下位機器からのアラーム情報が入力されていない場合（ＮＯ）に、演算装置１５，１７のＣＰＵが、ステップＳ８３の、ＭＵ７からのアラーム情報の通知要求が入力されたか否かを確認する処理に移行する手順とすることができる。

１ プラントの制御システム（フィールド機器情報表示システム）
３ 制御ユニット
５ エンジニアリングコンピュータ（ＥＵ、階層特定部）
７ モニタリングコンピュータ（ＭＵ、結果表示部）
９ ＬＡＮ
１１ ルータ
１３ リモートＩＯユニット
１５，１７ 演算装置（情報取得部、初期処理部、領域割当部、情報出力部、情報中継部）
１９ コントローラ基板（情報保持部）
２１ ＣＡＮ通信基板（情報保持部）
２３，２４ リモートＩＯ通信基板（情報保持部）
２５，２７ ＤＩ基板（情報保持部）
２９ ＤＯ基板（情報保持部）
３１ ＡＩ基板（情報保持部）
３３ ＡＯ基板（情報保持部）
３５，３７ パルスカウンタ基板（情報保持部）
３９，６３ メモリ
４１～６１，６５，６７ 格納エリア
６９ 構成データ
７１ 監視画面
７３ リスト画面
７７ 監視画面
７９ 監視画面

Claims (4)

1. 階層状に接続されて制御システムを構成する複数のフィールド機器と、
   前記複数のフィールド機器のうち最上位のフィールド機器の上位に接続された機器に設けられ、前記最上位のフィールド機器の初期処理部が認識させた前記各フィールド機器の識別情報の内容に基づいて、前記制御システムにおける前記各フィールド機器の階層パターンを特定する階層特定部と、
   前記最上位のフィールド機器の情報出力部及び情報中継部が出力した前記各フィールド機器の自己診断結果を、前記階層特定部が特定した階層パターンで前記各フィールド機器をレイアウトした前記制御システムの画面上で、前記自己診断結果に含まれる識別情報に対応する前記フィールド機器の自己診断結果として表示させる結果表示部と、
   を備え、
   前記フィールド機器は、
   自身に接続された下位のフィールド機器から該下位のフィールド機器の識別情報を取得する情報取得部と、
   自身の識別情報を保持する情報保持部と、
   上位の機器との接続にともなって、前記情報保持部の前記自身の識別情報を、前記情報取得部が前記下位のフィールド機器の識別情報を取得している場合は該下位のフィールド機器の識別情報を付加して、前記上位の機器に出力する初期処理部と、
   自身の自己診断が行われると、前記情報保持部の前記自身の識別情報を含む自身の自己診断結果を、前記上位の機器に出力する情報出力部と、
   前記下位のフィールド機器から該下位のフィールド機器の前記識別情報を含む自己診断結果が入力されると、該入力された下位のフィールド機器の自己診断結果を、前記上位の機器に出力する情報中継部と、
   を備えており、
   前記結果表示部は、前記自己診断結果がアラーム状態である前記フィールド機器及び該フィールド機器の上位のフィールド機器の自己診断結果を、前記アラーム状態の態様でそれぞれ表示させ、前記アラーム状態の態様で表示させた上位のフィールド機器が選択されると、選択された前記上位のフィールド機器を共通の上位のフィールド機器とする、前記自己診断結果がアラーム状態である複数のフィールド機器を、アラーム状態の優先度順にリスト表示させる、
   フィールド機器情報表示システム。
2. 前記初期処理部は、前記情報取得部が取得している前記下位のフィールド機器の識別情報に前記情報保持部の前記自身の識別情報を、前記下位のフィールド機器との階層順に対応する順序で連続するように付加する請求項１記載のフィールド機器情報表示システム。
3. 前記情報取得部が前記下位のフィールド機器の識別情報を取得すると、前記情報出力部が前記上位の機器に出力する前記自身の自己診断結果の記憶領域が割り当てられたメモリに、前記情報中継部が前記上位の機器に出力する前記下位のフィールド機器の自己診断結果の記憶領域を割り当てる領域割当部をさらに備え、前記情報出力部及び前記情報中継部は、前記上位の機器からの要求に呼応して、前記メモリの各記憶領域の自己診断結果を読み出し前記上位の機器に出力する請求項１又は２記載のフィールド機器情報表示システム。
4. 前記結果表示部は、前記各フィールド機器の前記自己診断結果を該自己診断結果の内容に応じた態様でそれぞれ表示させる請求項１、２又は３記載のフィールド機器情報表示システム。

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