JPH06189377A - データ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多数のデータを各端末装置及び伝送路を介し
てセンタ装置で監視する場合に、優先度の高いデータの
みを高速で（短周期で）監視する。 【構成】 各端末装置に、センタ装置へ一度に伝送する
規定個数のデータを一時記憶する伝送バッファを設け、
伝送周期毎に優先度が異なる各データを各優先度に対し
て指定された各個数ずつ、データ種別を特定する種別情
報を付して伝送バッファへ設定し、伝送バッファの全デ
ータを自己の端末装置に割当てられたタイムスロット内
に伝送路へ送出する。また、同一周期に伝送バッファに
格納する各優先度毎のデータ数をセンタ装置からの割付
け変更指令に基づいて変更可能としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、センタ装置に伝送路を
介して複数の端末装置が接続され、各端末装置からそれ
ぞれ複数種類のデータを前記センタ装置へ伝送するデー
タ伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば大規模プラント設備においては、
中央管理室等に据付けられた中央監視制御装置に対し
て、プラントの各設備に近接配置された多数の現場制御
装置が伝送路を介して接続されている。さらに、各現場
制御装置には実際の各種機器や各種検出器が接続されて
いる。そして、各現場制御装置は例えば一定周期で各検
出器で検出された多数のデータ（プロセスデータ）を例
えばデジタルデータに変換して、前記伝送路を介して中
央監視制御装置へ送信する。

【０００３】なお、各現場制御装置から中央監視制御装
置へデータを送信する場合、伝送路上で各現場制御装置
から出力されたデータどうしが競合する場合は、後から
出力されたデータが先のデータ送信が終了するまで待つ
ような伝送プロトコルが採用されている場合が多い。

【０００４】中央監視制御装置は、各現場制御装置から
送信されて来る各データをデータ種類毎に分類して、監
視者が理解できる表現形式にデータ加工して、表示装置
に表示する。また、受信したデータ（プロセスデータ）
に対して所定の制御演算処理を実施して操作量を求め、
該当する現場制御装置に対して操作指令を送出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような手順で各現場制御装置から中央監視制御装置へ
データを伝送するデータ伝送装置においてもまだ改良す
べき次のような課題があった。

【０００６】前述したように各現場制御装置には多数種
類のデータが入力される。しかし、多数のデータ種別の
中には、優先度の高いデータや優先度の低いデータがあ
る。そして、優先度の高いデータは中央監視制御装置に
おいても、常時監視する必要がある。そして、データに
何等可の変化が生じると、即座に中央監視制御装置へ送
信する必要がある。逆に、そんなに重要でないデータに
対しては、データの送信周期を長くしてもよい。

【０００７】しかし、従来のデータ伝送装置において
は、各現場制御装置は、一定周期で各検出器から収集し
た全部のデータを重要度に関係なく、同一条件でデータ
送信していた。したがって、１回のデータ伝送に含まれ
るデータ数が膨大な数になる。その結果、各現場制御装
置から伝送路へ１回に出力される伝送データ長が長くな
り、他の現場制御装置から出力された伝送データと競合
する確率が高くなる。

【０００８】この場合、前述した伝送プロトコルによる
と、後から出力されたデータは先のデータ送信が終了す
るまで待たされる。したがって、結果的に各現場制御装
置から中央監視制御装置へ送信されるデータの送信周期
が一定しないので、重要なデータの応答特性が低下する
懸念が生じる。

【０００９】このような問題を解消するためには、大容
量のデータを一度に高速で伝送できるデータ伝送装置を
採用すれば良いが、このようなデータ伝送装置は、装置
自体が大型化するのみならず、製造費用が大幅に増加す
る。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、端末装置側に設けた規定数データのみを記
憶する伝送バッファにそれぞれ優先度に対応して指定さ
れた個数のデータを設定することによって、１回に伝送
するデータ数が固定され、結果的に優先度の高いデータ
の送信周期が短くなり、伝送容量及び伝送速度を大幅に
増加する事なく、重要なデータを確実に伝送でき、デー
タ伝送の信頼性とデータ伝送効率を大幅に向上できるデ
ータ伝送装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明は、センタ装置に伝送路を介して複数の端末装
置が接続され、各端末装置からそれぞれ複数種類のデー
タをセンタ装置へ伝送するデータ伝送装置において、

【００１２】各端末装置に対して、センタ装置へ一度に
伝送する規定個数のデータを一時記憶する伝送バッファ
と、伝送周期毎に優先度が異なる各データを各優先度に
対して指定された各個数ずつ、データ種別を特定する種
別情報を付して伝送バッファへ設定する伝送データ設定
手段と、この伝送データ設定手段にて規定個数のデータ
が設定された伝送バッファの全データを自己の端末装置
に割当てられたタイムスロット内に伝送路へ送出するデ
ータ出力手段と、同一周期に伝送バッファに格納する各
優先度毎のデータ数をセンタ装置からの割付け変更指令
に基づいて変更するデータ割付数変更手段とを付加し、

【００１３】センタ装置に対して、伝送路に各端末装置
から出力されたデータを受信して、データ種別毎に記憶
保持するデータ受信格納手段と、外部指令に応動して、
各端末装置へ割付け変更指令を送出する変更指示手段と
を付加している。

【００１４】

【作用】このように構成されたデータ伝送装置であれ
ば、各端末装置には規定個数のデータのみを記憶する伝
送バッファが設けられている。そして、この伝送バッフ
ァに記憶された規定個数のデータは該当端末装置に割当
てられたタイムスロット内に伝送路へ出力される。した
がって、伝送路上で他の端末装置からのデータと競合す
ることはないので、各データの伝送周期が変動すること
はない。

【００１５】次に、１回の伝送周期において伝送バッフ
ァに設定されるデータの数は優先度毎に予め指定されて
いる。したがって、例えば優先度の度の高いデータ種類
数及び優先度の低いデータ種類数が共にＮ個の場合、１
回の伝送周期でもって、優先度の高いＮ個のデータのう
ち、最初のａ個のデータが伝送バッファに設定され、優
先度の低いＮ個のデータのうち、最初のｂ（ａ＞ｂ）個
のデータが伝送バッファに設定される。優先度の高いＮ
個の全部のデータの送信するためには（Ｎ／ａ）回デー
タ伝送で済むが、優先度の低いＮ個の全部のデータの送
信するためには（Ｎ／ｂ）回データ伝送する必要ある。
したがって、同一データが送信される周期は、優先度の
高いデータの方が優先度の低いデータの方より短いこと
を示す。また、１回の伝送周期に伝送バッファに設定さ
れる各優先度別のデータ数はセンタ装置からの変更指令
によって任意に変更可能である。

【００１６】センタ装置に伝送される各データにはデー
タ種別を特定する種別情報が付されているので、センタ
装置においては、どのように設定された伝送周期で伝送
されたデータであっても、これらをデータ種別毎に記憶
保持できる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は実施例のデータ伝送装置の概略構成を示すブ
ロック図であり、図２はデータ伝送装置の処理動作手順
を示す図である。

【００１８】大規模プラント設備における中央管理室に
配設されたセンタ装置として中央監視制御装置１に対し
て、伝送路２を介して、プラントの各設備に近接配置さ
れた端末装置としての多数の現場制御装置３が接続され
ている。

【００１９】前記各現場制御装置３内には、図１に示す
ように、該当現場制御装置３に接続された多数の検出器
から出力される各データを一定の取込周期Ｔ₀ で取込む
入力部４，入力部４で取込まれた各データを一時記憶す
る入力メモリ５，入力メモリ５に記憶された各データの
中から必要なデータを伝送周期Ｔ_S で抽出する送信最適
化部６，抽出された各データに該当データの種類を特定
する種別コードを付加するコード付加部７，種別コード
が付加されたデータを一時格納する伝送バッファ８，伝
送バッファ８に格納された各データを伝送フォーマット
１０に組込んで自己の現場制御装置３に与えられたタイ
ルスロット内に伝送路２へ送出する伝送部９が設けられ
ている。

【００２０】前記入力メモリ５内には、優先度の高い複
数種類の高速データを記憶する高速データ領域５ａ，優
先度が中間の複数種類の中速データを記憶する中速デー
タ領域５ｂ，優先度の低い複数種類の低速データを記憶
する低速データ領域５ｃが形成されている。

【００２１】伝送バッファ８内には、中央監視制御装置
１へ１度に伝送すべき規定個数Ｓのデータを記憶するＳ
個の領域８ａが形成されている。そして、領域番号が付
されたＳ個の領域８ａにおいて、Ｓ個の領域８ａのうち
何個の領域８ａに優先度の高い高速データを設定する
か、Ｓ個の領域８ａのうち何個の領域８ａに中程度の優
先度の中速データを設定するか、さらに、Ｓ個の領域８
ａのうち何個の領域８ａに優先度の低い低速データを設
定するかが予め設定されている。

【００２２】図２の実施例においては、領域数Ｓは６で
あり、１番から３番までの３個の各領域８ａに高速デー
タが設定され、４番，５番の２個の各領域８ａに中速デ
ータが設定され、最後の６番の１個の領域８ａに低速デ
ータが設定される。

【００２３】また、中央監視制御装置１においては、各
現場制御装置３から伝送路２へ送出された伝送フォーマ
ット１０に組込まれた各データを受信し、かつ各現場制
御装置３に対して必要な指令を送出するための伝送部１
１，各現場制御装置３に対してどの種別のデータを優先
して伝送するか指示する伝送管理部１２，受信した各デ
ータを受信データメモリ１３に格納するデータ格納部１
４，この受信データメモリ１３に記憶された各データを
ＣＲＴ表示装置１５に表示させる表示処理部１６が設け
られている。次に各部の動作を順を追って説明する。

【００２４】各現場制御装置３の入力部４は自己が管轄
する各測定器から出力されるアナログまたはデジタルの
各テータを取込周期Ｔ₀ で取込んで、各データ種別に対
して予め設定された優先度に対応する各データ領域５
ａ，５ｂ，５ｃへ格納する。したがって、この入力メモ
リ５に記憶された各データは取込周期Ｔ₀ 毎に最新のデ
ータに更新される。

【００２５】送信最適化部６は、前記取込周期Ｔ₀ より
長く設定された伝送周期Ｔ_S が到来する毎に、次の伝送
周期Ｔ_s において、伝送バッファ８の各領域８ａに設定
する各データを入力メモリ５の各データ領域５ａ，５
ｂ．５ｃから読出して、各伝送データ列６ａ，６ｂ．６
ｃに設定する。

【００２６】例えば、高速データ領域５ａにＮａ種類の
データが格納されていた場合は、１回目の伝送周期Ｔ_S
において、例えば先頭から３番目までの３個（３種類）
のデータがデータ列６ａへ設定される。この場合、伝送
周期Ｔ_S は取込周期Ｔ₀ より長いので、同一取込周期Ｔ
₀ に読取られた他の種類の高速データは破棄されること
になる。そして、２回目の伝送周期Ｔ_S において、別の
取込周期Ｔ₀ で取込まれた４番目から６番目のデータが
データ列６ａへ設定される。したがって、同一種類のデ
ータがデータ列６ａへ設定される周期は（Ｎａ／３）Ｔ
_S となる。

【００２７】同様に、中速データ領域５ｂにＮｂ種類の
データが格納されていた場合は、１回目の伝送周期Ｔ_S
において、例えば１番目と２番目の２個（２種類）のデ
ータがデータ列６ｂへ設定される。したがって、同一種
類のデータがデータ列６ｂへ設定される周期は（Ｎｂ／
２）Ｔ_S となる。

【００２８】同様に、低速データ領域５ｃにＮｃ種類の
データが格納されていた場合は、１回目の伝送周期Ｔ_S
において、例えば１番目の１個（１種類）のデータがデ
ータ列６ｂへ設定される。したがって、同一種類のデー
タがデータ列６ｃへ設定される周期は（Ｎｃ／１）Ｔ_S
となる。

【００２９】よって、高速，中速，低速における各デー
タ種類数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃが等しい場合、同一データが
データ列に設定された周期は、高速データが低速データ
に比較して１／３倍の周期となる。

【００３０】そして、送信最適化部６は、コード付加部
７を起動して、各データ列６ａ，６ｂ，６ｃに設定され
た各速度毎の合計６種類のデータに対して、各データ種
別を特定する種別コードを付加させる。そして、種別コ
ードが付加された各データを、伝送バッファ８における
それぞれ優先度毎に指定された各領域８ａへ格納する。

【００３１】伝送部９は、伝送周期Ｔ_S 毎に、伝送バッ
ファ８の各領域８ａに記憶された各データを伝送フォー
マット１０に組込んで、自己に割付けられたタイムスロ
ットが到来したタイミングで伝送路２上に送出する。し
たがって、伝送路２上に送出される伝送フォーマット１
０のデータ長さは常時一定値である。

【００３２】中央監視制御装置１の伝送部１１は、伝送
路２上に出力されている各現場制御装置３からの伝送フ
ォーマット１０を受信してデータ格納部１４へ転送す
る。データ格納部１４は、伝送フォーマット１０に組込
まれている各データを取出して、て各データに付された
種別コードを参照して、受信データメモリ１３に、デー
タ種別毎に時系列的に格納する。受信データメモリ１３
に格納された各データは表示処理部１６にて読出され
て、監視者が理解でき形式に編集された後、ＣＲＴ表示
装置１５に表示する。

【００３３】また、伝送管理部１２は、各現場制御装置
３に対して、伝送バッファ８の１番から６番の各領域８
ａにおける高速データの数，中速データの数，低速デー
タの数におけるそれぞれの割合を示す割付状態の変更指
令を送出する。

【００３４】各現場制御装置３の送信最適化部６は、中
央監視制御装置１から変更指令を受領すると、その変更
指令に基づいて、入力メモリ５の高速．中速，低速の各
データ領域５ａ，５ｂ，５ｃに記憶されいる各データを
同一伝送周期Ｔ_S に何個づつ各データ列６ａ，６ｂ，６
ｃに設定するかを変更する。

【００３５】このように構成されたデータ伝送装置によ
れば、例えば各優先度に所属するデータ数が等しい場
合、伝送周期Ｔ_S 毎に、伝送バッファ８へ設定する同一
優先度のデータ数を増加する程、該当優先度に所属する
各データの伝送周期が短くなる。例えば、実施例のよう
に、優先度の高い高速データの設定数が３であり、優先
度の低い低速データの設定数が１の場合、優先度の高い
データは優先度の低いデータに対して３倍の速度でＣＲ
Ｔ表示装置１５に表示される。

【００３６】このように、データの種別に応じて、ＣＲ
Ｔ表示装置１５に表示する表示速度を変更できる。した
がって、プラント設備の制御上において、重要な種類の
データを高速で表示することができるので、プラント設
備に対する監視能力を大幅に向上できる。

【００３７】また、各現場制御装置３から伝送路２上へ
送出される伝送フオーマット１０長さは常時一定値であ
り、かつ各現場制御装置３に割当てられたタイムスロッ
ト内に伝送される。したがって、各データの伝送周期Ｔ
_S が変動することもない。

【００３８】さらに、伝送バッファ８の各領域８ａに割
付ける各優先度のデータ数を変更することによって、例
えば、電源投入時においては、高速データ数の割合を増
加して、電源投入からの時間経過に伴って、低速データ
数を増加することも可能である。

【００３９】さらに、例えば異常発生時のように、ある
特定の事象を集中的に監視したい場合においては、該当
事象に関係する複数種類のデータを集中的に抽出して伝
送バッファ８へ設定することによって、該当データを高
速で監視することが可能となる。

【００４０】また、このように構成されたデータ伝送装
置においては、伝送容量や伝送速度を大幅に増加するこ
となく、必要とする種類のデータのみを高速で観測でき
る。したがって、製造費を大幅に上昇する事なく、監視
性能を大幅に向上できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のデータ伝送
装置であれば、端末装置側に設けた規定数データのみを
記憶する伝送バッファにそれぞれ優先度に対応して指定
された個数のデータを設定している。したがって、１回
に伝送するデータ数が固定され、結果的に優先度の高い
データの送信周期が短くなる。その結果、伝送容量及び
伝送速度を大幅に増加する事なく、重要なデータを確実
に伝送でき、データ伝送の信頼性とデータ伝送効率を大
幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わるデータ伝送装置の
概略構成を示すブロック図。

【図２】 同実施例装置の動作を示す模式図。

【符号の説明】

１…中央監視制御装置、２…伝送路、３…現場制御装
置、４…入力部、５…入力メモリ、６…送信最適化部、
７…コード付加部、８…伝送バッファ、９…伝送部、１
０…伝送フォーマット、１１…伝送部、１２…伝送管理
部、１３…受信データメモリ、１４…データ格納部、１
５…ＣＲＴ表示装置、１６…表示処理部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センタ装置に伝送路を介して複数の端末
   装置が接続され、各端末装置からそれぞれ複数種類のデ
   ータを前記センタ装置へ伝送するデータ伝送装置におい
   て、 前記各端末装置は、前記センタ装置へ一度に伝送する規
   定個数のデータを一時記憶する伝送バッファと、伝送周
   期毎に優先度が異なる各データを各優先度に対して指定
   された各個数ずつ、データ種別を特定する種別情報を付
   して前記伝送バッファへ設定する伝送データ設定手段
   と、この伝送データ設定手段にて規定個数のデータが設
   定された伝送バッファの全データを自己の端末装置に割
   当てられたタイムスロット内に前記伝送路へ送出するデ
   ータ出力手段と、同一周期に前記伝送バッファに格納す
   る各優先度毎のデータ数を前記センタ装置からの割付け
   変更指令に基づいて変更するデータ割付数変更手段とを
   有し、 前記センタ装置は、前記伝送路に前記各端末装置から出
   力されたデータを受信して、データ種別毎に記憶保持す
   るデータ受信格納手段と、外部指令に応動して、前記各
   端末装置へ前記割付け変更指令を送出する変更指示手段
   とを有したことを特徴とするデータ伝送装置。