JPH10124103A - 代替制御機能付きブリッジ装置及び制御代替方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上位制御装置とブリッジ装置の間の通信が不
通となった場合においても、ローカルなループ制御を行
ってそれまでと同様に出力機器に対する制御を継続す
る。 【解決手段】 双方向デジタル通信を行うプロトコルに
従って通信することで、一の通信バス５に接続された制
御装置１からの制御出力により、他の通信バス６に接続
された制御対象４を制御する制御システムの一の通信バ
スと他の通信バスをつなぐブリッジ装置であって、制御
装置の制御を代替する制御演算手段８と、制御装置によ
り算出された制御出力と、制御演算手段により算出され
た制御出力との何れかを選択し制御対象に送信する制御
出力選択手段９と、制御装置との通信が異常なときに
は、制御演算手段からの制御出力を選択するように制御
出力選択手段に指令する選択指令手段２とを備えた代替
制御機能付きブリッジ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィールドバスシ
ステムにおいて二つのフィールドバス間をつなげる代替
制御機能付きブリッジ装置及び制御代替方法に係り、上
位制御装置との通信が不通になった場合に、その制御を
継続させるのに適した代替制御機能付きブリッジ装置及
び制御代替方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、計装制御システムにおける通信方
式として、従来の４〜２０ｍＡアナログ電流信号による
一方向通信に代わり、双方向ディジタル通信を用いるこ
とが提案されている。

【０００３】この双方向ディジタル通信を行うシステム
はフィールドバスシステムと呼ばれるもので、現在その
仕様を統一するための規格化作業が行われている。フィ
ールドバスシステムの構成としては、いくつかのファン
クションブロックを持ったフィールド機器が同一フィー
ルドバス上にマルチドロッブ形式に接続され、さらにそ
れらフィールド機器の制御を行う制御装置、モニタをす
るためのオペレータコンソール、保守をするための保守
コンソールといった装置がフィールドバスに接続される
ものをあげることができる。

【０００４】しかしながら、実際にはフィールド機器や
コンソール等の要件から、多くの場合、図５に示すよう
な構成を用いることが考えられる。図５はフィールドバ
スを用いた場合の監視制御システムの構成例を示すブロ
ック図である。

【０００５】同図に示すように、センサやバルブ等の下
位制御機器であるフィールド機器３，４は、低速のフィ
ールドバスである下位通信バス６に接続されている。こ
の下位通信バス６は、ブリッジ装置５２を介して高速の
フィールドバスである上位通信バス５に接続され、さら
にこの上位通信バス５に制御装置５１やコンソール１
６，１７が接続されている。

【０００６】ここで、ブリッジ装置５２は、上下の通信
バス５，６の橋渡しをする役目を有しており、また、図
示するように低速バスと高速バスの間だけでなく、特に
図示しないが同種のバス間をつなげる場合にも用いられ
る。

【０００７】また、フィールドバスシステムでは、フィ
ールドバス上での分散制御が可能なようになっている。
そのため、従来分散形コントロールシステム（ＤＣＳ、
監視制御システム）等の上位にある制御装置で行ってい
た制御機能を、制御ブロックを持つフィールド機器が果
たすことが可能である。つまり、フィールドバスに接続
されかつファンクションブロックとして制御ブロックを
持っている機器であれば、制御装置に限らず、フィール
ド機器３，４やブリッジ装置５２等のどの機器でも制御
を行うことができる。

【０００８】ただし現段階では、プロセッサの能力や消
費電力等の要件から、フィールド機器上で行うことがで
きる制御は比較的単純なものに限られる。そのため、高
度な制御を行うためには従来通り制御装置を利用するこ
とになる。

【０００９】結果的に、フィールドバスシステムの形態
としては、図５に示すように下位通信バス６に接続され
たフィールド機器３，４と上位通信バス５に接続された
制御装置５１をブリッジ装置５２によってつなげるとい
うものが構築される。制御装置５１とフィールド機器
３，４はブリッジ装置５２を介してディジタル双方向通
信をすることにより高性能な制御ループを実行する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
フィールドバスを使用した監視制御システムにおいて
は、上位制御装置５１に故障が発生した場合、あるいは
上位制御装置５１との伝送を行う上位通信バス５に異常
が発生した場合には、ブリッジ装置５２以下の下位通信
バス６およびフィールド機器３，４のすべてが正常であ
っても、フィールド機器３，４に送る制御出力値（以下
ＭＶ値）を制御できなくなる。

【００１１】これはＭＶ値の安全性が保証されないこと
を示しており、制御を再開する緊急介入が必要となる。
また、上位制御装置５１との通信が正常に復帰した場
合、ＭＶ値が不連続になる可能性があり、制御を手動に
切り替え、ＭＶ値の調整をオペレータが監視しながら行
う必要がある。そのため、システム監視や、制御復帰の
ための人的負担が大きい。

【００１２】さらに、制御装置５２の交換等の保守作業
時にはその制御装置５２に関連する部分の操業を停止せ
ざるを得ず、操業停止による損失を抑えることができな
い。本発明は、このような実情を考慮してなされたもの
で、上位制御装置とブリッジ装置の間の通信が不通とな
った場合においても、ローカルなループ制御を行ってそ
れまでと同様に出力機器に対する制御を継続することに
より、制御を安全な方向に継続することを可能とし、こ
れにより、オペレータの負担を軽減させプラントの運転
効率を向上させ、さらには制御の柔軟性を向上させる代
替制御機能付きブリッジ装置及び制御代替方法を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、双方向デジタル通信を
行うプロトコルに従って通信することで、一方の通信バ
スに接続された制御装置からの制御出力により、他方の
通信バスに接続された制御対象を制御する制御システム
における一方の通信バスと他方の通信バスをつなぐブリ
ッジ装置であって、制御装置の制御を代替する制御演算
手段と、制御装置により算出された制御出力と、制御演
算手段により算出された制御出力との何れか一方を選択
し制御対象に送信する制御出力選択手段と、制御装置と
の通信が異常なときには、制御演算手段からの制御出力
を選択するように制御出力選択手段に指令する選択指令
手段とを備えた代替制御機能付きブリッジ装置である。

【００１４】また、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する発明において、制御装置における制御演算
方式と制御演算手段における制御演算方式が異なるとき
に、受信した制御装置の制御パラメータを制御演算手段
での制御演算方式に適合する制御パラメータに変換する
手段を備えた代替制御機能付きブリッジ装置である。

【００１５】さらに、請求項３に対応する発明は、請求
項１又は２に対応する発明において、選択指令手段によ
り制御演算手段の制御出力を選択するように指令があっ
たときに、当該制御演算手段による制御出力を予め指定
した時間のみ継続する代替制御機能付きブリッジ装置で
ある。

【００１６】さらにまた、請求項４に対応する発明は、
請求項１〜３に対応する発明において、制御演算手段に
は、制御対象に出力される制御出力が入力されており、
制御出力の選択切替えがあったときには、制御対象に対
する制御出力が切替え前後で連続的に変化するようにし
た代替制御機能付きブリッジ装置である。

【００１７】一方、請求項５に対応する発明は、請求項
１〜４に対応する発明において、制御装置との通信が正
常な時でも、外部からの切替え指令入力により制御出力
の選択を切り替え可能とした代替制御機能付きブリッジ
装置である。

【００１８】また、請求項６に対応する発明は、双方向
デジタル通信を行うプロトコルに従って通信すること
で、一方の通信バスに接続された制御装置からの制御出
力により、他方の通信バスに接続された制御対象を制御
する制御システムにおける一方の通信バスと他方の通信
バスをつなぐブリッジ装置の制御代替方法において、制
御装置とブリッジ装置との通信が正常なときには、制御
装置により算出された制御出力を制御対象に送信し、制
御装置とブリッジ装置との通信が異常なときには、制御
装置の制御を代替するブリッジ装置内の制御演算手段か
らの制御出力を選択して制御対象に送信するブリッジ装
置の制御代替方法である。 （作用）したがって、まず、請求項１又は６に対応する
発明の代替制御機能付きブリッジ装置及び制御代替方法
においては、制御装置との通信が異常なときには、制御
演算手段からの制御出力を制御演算手段からの制御出力
に切り替えるようにしたので、制御装置もしくは一方の
通信バスに異常があるような場合でも、ローカルな制御
ループに移行して、制御を継続することができる。

【００１９】また、請求項２に対応する発明の代替制御
機能付きブリッジ装置においては、請求項１に対応する
発明と同様に作用する他、制御装置とブリッジ内の制御
演算手段の制御演算方式が異なる場合には、制御装置の
制御パラメータをブリッジ内の制御演算手段の制御パラ
メータに変換するようにしたので、確実な制御継続を実
現することができる。

【００２０】さらに、請求項３に対応する発明の代替制
御機能付きブリッジ装置においては、請求項１又は２に
対応する発明と同様に作用する他、制御演算手段による
代替制御を所定時間のみ継続するようにしたので、制御
対象や状況等に応じて適宜な制御継続を実現することが
できる。

【００２１】さらにまた、請求項４に対応する発明の代
替制御機能付きブリッジ装置においては、請求項１〜３
に対応する発明と同様に作用する他、制御演算手段に、
制御対象に出力される制御出力が常時入力されているの
で、制御出力の選択切替えがあったときでも、制御対象
に対する制御出力が切替え前後で連続的に変化させるこ
とができ、バンプレスな切替えを行うことができる。

【００２２】一方、請求項５に対応する発明の代替制御
機能付きブリッジ装置においては、請求項１〜４に対応
する発明と同様に作用する他、制御装置との通信が正常
な時でも、外部からの切替え指令入力により制御出力の
選択を切り替えることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （発明の第１の実施の形態）図１は本発明の実施の第１
の形態に係る代替制御機能付きブリッジ装置を適用した
監視制御システムの全体構成例を示すブロック図であ
り、図５に示す従来装置と同一部分には同一符号を付し
て詳細説明を省略する。

【００２４】この監視制御システムは、高速のフィール
ドバスである上位通信バス５に制御装置１やコンソール
１６，１７が接続され、低速のフィールドバスである下
位通信バス６にフィールド機器３，４が接続され、さら
に上位通信バス５と下位通信バス６とがブリッジ装置２
で接続されたフィールドバスシステムである。

【００２５】この監視制御システムは、従来技術で説明
したフィールドバスシステムと同様な動作をする他、上
位制御装置１とブリッジ装置２の間の通信が不通等とな
った場合の制御代替機能を有しており、以下、その構成
について説明する。

【００２６】図２は本実施の形態の代替制御機能付きブ
リッジ装置を適用した監視制御システムの主要構成部を
示すブロック図である。同図に示すように、制御装置１
には、ハイパーＰＩＤ制御等の高度な制御を実行する高
性能制御ブロック７が設けられる他、高性能制御ブロッ
ク７で使用される制御パラメータが変更されると当該パ
ラメータをブリッジ装置２に伝送する図示しないパラメ
ータ送出手段が設けられている。

【００２７】一方、ブリッジ装置２には、フィールド機
器のファンクションブロックとして、上記高性能制御ブ
ロック７の代替となる代替制御ブロック８と、入力値選
択ブロック９とが設けられる他、パラメータ算出や制御
切替えの判断等を行う図示しない処理部分が設けられて
いる。

【００２８】代替制御ブロック８は、単なるＰＩＤ制御
等の低度ではあるが処理負担の大きくない制御を実行す
る制御ブロックであり、上記パラメータ送出手段から受
信した制御パラメータが、このブロックの実行する制御
方式に適合した制御パラメータに変換されて入力されて
いる。つまり、両制御ブロック７，８で用いられる制御
方式が異なることから、代替制御ブロック８で用いられ
る制御パラメータは、制御装置１の有する高性能制御ブ
ロック７で用いられる制御パラメータを上記変換により
算出された値が使用される。

【００２９】また、特に図示しないが、代替制御ブロッ
ク８には、高性能制御ブロック７から代替制御ブロック
８へのバンプレス切替を可能にするために、出力ブロッ
ク１１からのバックカリキュレーション用パラメータの
入力手段が設けられている。これにより、制御切替え時
に代替制御ブロック８においてＭＶ値は連続性が保たれ
るようになっている。

【００３０】また、図２に示すように、入力フィールド
機器３に入力ブロック１０、出力フィールド機器４に出
力ブロック１１が設けられ、通常状態では制御ループ
は、入力フィールド機器３の入力ブロック１０、制御装
置１の高性能制御ブロック７、出力フィールド機器４の
出力ブロック１１で構成される。

【００３１】一方、ブリッジ装置２の入力値選択ブロッ
ク９は、出力ブロック１１に出力するＭＶ値を切り替え
るようになっている。すなわち、制御装置１とブリッジ
装置２との通信が不通となった場合に、出力ブロック１
１へ送信するＭＶ値を高性能制御ブロック７のＭＶ値か
ら代替制御ブロック８のＭＶ値へと切り替えるように構
成されている。この切替えにより、入力ブロック１０、
代替制御ブロック８、出力ブロック１１でローカルな制
御ループが構成され、出力フィールド機器４の制御が継
続される。

【００３２】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る代替制御機能付きブリッジ装置を適用し
た監視制御システムの動作について説明する。図３は本
実施の形態の代替制御機能付きブリッジ装置の動作を説
明する流れ図である。

【００３３】ブリッジ装置２内における処理にあって
は、まず、故障診断が行われ、上位制御装置１との通信
が正常か否かが判定される（ＳＴ１）。すなわち、一定
時間上位制御装置１からデータが送られてこないこと、
あるいは送られてくるデータのステータスが不良が一定
時間連続することを検出する等の方法により上位制御装
置１との通信が正常か異常かが診断される。

【００３４】故障診断の結果正常である場合（ＳＴ
１）、通信状態変化検出が行われる（ＳＴ２）。ここで
異常から正常へ回復した場合には、選択チャネルが変更
され（ＳＴ３）、代替制御ブロック８の停止が行われる
（ＳＴ４）。そしてステップＳＴ５に進む。

【００３５】なお、選択チャネル変更（ＳＴ３）では、
入力値選択ブロック９での選択チャネルを制御装置１か
ら送られてくるＭＶ値を選択するように設定する。一
方、代替制御ブロック停止（ＳＴ４）では、ブリッジ装
置２内部の制御ブロック８の演算を行わないようにす
る。以上の二つの処理は異常から正常に状態が変化した
場合にのみ行われるもので、正常状態が継続している場
合には行われない。

【００３６】一方、ステップＳＴ２において、故障診断
の結果が正常である場合もしくはステップＳＴ４の処理
の後、さらにパラメータ伝送検出が行われる（ＳＴ
５）。このパラメータ伝送検出では、上位制御装置１で
制御パラメータが変更された場合に送られてくるパラメ
ータを正常に受信したかが検出される。パラメータを受
信した場合には、パラメータ算出処理（ＳＴ６）が行わ
れる。

【００３７】パラメータ算出処理（ＳＴ６）では受信し
た上位制御装置１のパラメータから代替制御ブロック８
用の制御パラメータが算出され、ブリッジ内部に保存さ
れる。代替制御ブロック８による制御演算はこの算出さ
れたパラメータを用いて実行されることになる。

【００３８】パラメータ算出後（ＳＴ６）、もしくはパ
ラメータ伝送が検出されなかった場合、ステップＳＴ１
に戻る。ステップＳＴ１において、故障診断の結果正常
でない場合、通信状態変化検出が行われる（ＳＴ７）。
正常から異常になった場合には、代替制御ブロック８に
よる処理が開始され（ＳＴ８）、選択チャネル変更が行
われ（ＳＴ９）、ステップＳＴ１に戻る。

【００３９】ここで、代替制御ブロック開始（ＳＴ８）
では、ブリッジ装置２内部の制御ブロック８の演算を開
始する。選択チャネル変更（ＳＴ９）では、入力値選択
ブロック９での選択チャネルをブリッジ２内の代替制御
ブロック８から送られてくるＭＶ値を選択するように設
定する。以上の二つの処理は正常から異常に状態が変化
した場合にのみ行われるもので、異常状態が継続してい
る場合には行われない。

【００４０】一方、ステップＳＴ７で状態変化が検出さ
れず異常のままであれば、そのままステップＳＴ１に進
む。以上の処理動作によって、ブリッジ装置２と上位制
御装置１の通信が正常であれば、制御装置１の高性能制
御ブロック７により制御が実行され、また、代替制御に
備えてパラメータの算出が行われる。一方、通信が異常
になると、その制御がブリッジ装置２内の代替制御ブロ
ック８に切り替えられる。

【００４１】上述したように、本発明の実施の形態に係
る代替制御機能付きブリッジ装置及び制御代替方法は、
上位制御装置１との通信ができなくなったときに、フィ
ールド機器４に対する制御出力を、制御演算を実行でき
る代替制御ブロック８からの出力に切り替えるようにし
たので、ブリッジ装置２とフィールド機器３，４でルー
プを形成しループ制御を継続することができる。

【００４２】したがって、上位制御装置１との通信が不
通になった場合、従来のシステムではＭＶ値は固定され
てしまうが、本発明によれば、制御を安全な方向に継続
することを可能とし、オペレータの負担を軽減させプラ
ントの運転効率を向上させ、さらには制御の柔軟性を向
上させることができる。

【００４３】また、上位制御装置１との通信が正常なと
きに、その高性能制御ブロック用の制御パラメータが変
更されると、これを制御装置１からブリッジ装置２に送
信し、代替制御ブロック８の制御方式に適合するパラメ
ータに変換することで（図３、ＳＴ６）、代替制御ブロ
ック８は常に最新の制御パラメータを予め具備し、制御
切替えがあったときに、より適切な制御出力でもって制
御の継続を行うことができる。 （発明の第２の実施の形態）本実施形態の代替制御機能
付きブリッジ装置は、第１の実施の形態の場合と同様
に、上位制御装置との通信が不能となったときに、ブリ
ッジ装置内に設けられた制御演算部により制御を代替
し、制御ループを形成させるものである。

【００４４】本実施形態の代替制御機能付きブリッジ装
置を適用する監視制御システムは図１、図２に示す第１
の実施形態のシステムと同様に構成されており、同図中
のブリッジ装置の詳細構成を図３に示す。

【００４５】図３は本発明の第２の実施の形態に係る代
替制御機能付きブリッジ装置の構成例を示すブロック図
である。このブリッジ装置２０には、上位通信制御部２
７と、制御パラメータ算出部２８と、制御演算部２９
と、上位通信監視部３０と、ブリッジ装置制御部３１
と、制御出力値選択部３２と、下位通信制御部３３とが
設けられている。

【００４６】上位通信制御部２７は、上位通信バス５と
のデータの送受信を行い、制御パラメータを受信したと
きには、制御パラメータ算出部２８に入力し、ＭＶ値を
受信したときには制御出力値選択部３２に入力する。

【００４７】下位通信制御部３３は、下位通信バス６と
のデータ送受信を行う。制御パラメータ算出部２８は、
上位制御機器１から送出され上位通信制御部２７で受信
された制御パラメータを、当該ブリッジ装置２０の制御
演算部２９で使用する形式の制御パラメータに変換す
る。すなわち、上位制御装置１が正常な時に、受信した
上位制御装置１の制御パラメータからブリッジ２内で必
要な制御パラメータを算出する。

【００４８】一方、第１の実施形態で説明した図示しな
いパラメータ送出手段は、上位制御装置１との通信が正
常な場合には、上位制御装置１で用いられている制御パ
ラメータが更新される度に、それらの制御パラメータを
ブリッジ装置２０に送信する。当該制御パラメータ算出
部２８は、上記パラメータが更新されるたびに、代替制
御ブロック用のパラメータを算出する。これにより、上
位制御装置１での制御に近い制御を行うことを可能とす
る。

【００４９】制御演算部２９は、入力フィールド機器３
からの入力値と制御パラメータ算出部２８で算出された
制御パラメータとに基づき、ブリッジ内の制御アルゴリ
ズムに従いＭＶ値を算出し、制御出力値選択部３２に入
力する。この部分は、第１の実施の形態でいえば代替制
御ブロック８に対応する。すなわちブリッジ機器におけ
る制御ブロックとしての機能をもつファンクションブロ
ックである。

【００５０】制御出力選択部３２は、上位制御装置１で
算出されたＭＶ値とブリッシ装置２内の制御演算部２９
で算出されたＭＶ値のどちらかを出力フィールド機器４
へのＭＶ値として選択する。この部分は、第１の実施の
形態でいえば入力値選択ブロック９に対応する。

【００５１】また、制御演算部２９には、制御のバンプ
レス切替を可能にするために、出力フィールド機器４か
らのバックカリキュレーション用パラメータの入力が行
われている。これにより、ＭＶ値選択切替時にも連続的
な制御が可能である。

【００５２】上位通信監視部３０は、上位通信バス５の
状態の監視をし、その状態をブリッジ装置制御部３１に
通知する。ブリッジ装置制御部３１は、制御パラメータ
算出部２８、制御演算部２９、上位通信監視部３０、制
御出力値選択部３２を統括し、上位通信監視部３０から
上位制御装置との通信異常を通知されると、制御演算部
２９に制御演算の開始を指令し、制御出力値選択部３２
にＭＶ値の切替えを指令する。また逆に、上位通信バス
５の通信異常が正常状態に復帰すると、制御出力値選択
部３２にＭＶ値の切替えを指令し、制御演算部２９に制
御演算の停止を指令する。また、制御パラメータ受信時
にその変換演算を行うように制御パラメータ算出部２８
に指令する。

【００５３】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る代替制御機能付きブリッジ装置は図３に
示す第１の実施形態の場合と同様に動作するが、その内
容を上記構成各部の動作に沿って説明する。

【００５４】まず、上位通信制御部２７により、上位制
御装置１から送られてくるＭＶ値が制御出力値選択部３
２へ、制御パラメータが制御パラメータ算出部２８へ送
られる。

【００５５】次に、下位通信制御部３３により、入力フ
ィールド機器３から送られてきた入力値が制御演算部２
９へ送られ、また制御出力値選択部３２から送られてき
たＭＶ値が出力フィールド機器４へ送られる。

【００５６】また、制御パラメータ算出部２８により、
上位制御装置１から送られてきた制御パラメータから、
ブリッジ装置２０内の制御演算部２９で用いられる制御
パラメータが算出され、その結果が制御演算部２９に入
力される。

【００５７】制御演算部２９により、制御パラメータ算
出部２８から送られてきた制御パラメータと、入力フィ
ールド機器３から送られてきた入力値から内部の制御ア
ルゴリズムに従いＭＶ値が算出される。算出されたＭＶ
値は制御出力値選択部３２へ送られる。

【００５８】上位通信監視部３０により、上位通信バス
５から送られてくるデータの状態が監視され、上位通信
バス５の通信状態が正常であるか異常（不通）であるか
が判断されるとともに、その状態が継続しているのか、
回復あるいは異常発生であるのかが判断される。

【００５９】制御出力値選択部３２により、上位通信制
御部２７から送られてきたＭＶ値（上位制御機器１で算
出された値）と制御演算部２９から送られてきたＭＶ値
（ブリッジ機器２０で算出された値）から出力フィール
ド機器４へ送るＭＶ値が選択され、下位通信制御部３３
に送られる。

【００６０】ブリッジ装置制御部３１によって、図３に
示すようなフローで各部の統括が行われる。まず図３に
示す故障診断（ＳＴ１）、通信状態変化検出（ＳＴ
２），（ＳＴ７）が上位通信監視部２７により判断され
る。また、各々の状態に応じて制御演算部２９の実行開
始（ＳＴ８）停止（ＳＴ４）がブリッジ装置制御部３１
により制御され、また制御出力値選択部３２でのＭＶ値
選択の切替指令（ＳＴ３），（ＳＴ９）が行われる。ま
た、通信正常時に上位制御装置１から制御パラメータを
受信した場合には、ブリッジ装置２０内で用いられる制
御パラメータの算出（ＳＴ６）が制御パラメータ算出部
２８に対して指令される。

【００６１】上述したように、本発明の実施の形態に係
る代替制御機能付きブリッジ装置及び制御代替方法は、
制御ブロックである制御演算部２９を設け、制御出力値
選択部３２により制御出力の選択を行い、さらに、この
選択をブリッジ装置制御部３１により切り替えるように
したので、第１の実施の形態と同様な効果を奏すること
ができる。

【００６２】また、制御パラメータ算出部２８を設け、
上位制御装置１との通信が正常な場合には、上位制御装
置で用いられている制御パラメータが更新される度に、
それらの制御パラメータをブリッジ装置２０で受信し、
代替制御ブロック用のパラメータを算出するようにした
ので、いつ制御の切替えがあっても上位制御装置１での
制御に近い制御を行うことができる。

【００６３】さらに、代替制御ブロックとしての制御演
算部２９では、出力フィールド機器からのバックカリキ
ュレーション用パラメータの入力を備えているので、Ｍ
Ｖ値選択切替時にもその前後で連続的に変化する制御出
力を行うことができ、バンプレス切替を行うことができ
る。

【００６４】なお、本発明は上記各実施形態に記載した
内容に限定されるものではなく、例えば以下に述べるよ
うな変形例も考えられる。まず、上位制御装置との通信
が不通となった場合に、代替制御ブロックを利用した制
御を継続する時間を指定できるブリッジ装置、さらに、
指定時間代替制御を実行した後に、制御対象の安全な制
御値、すなわちフェールセーフ値に移行するようにした
ブリッジ装置である。例えば指定時間を所定時間とする
と、送信するＭＶ値が、ある一定時間経過後フェールセ
ーフ値に移行し、また例えば指定時間を所定入力がある
までの時間とすると、オペレータが介入するまで代替制
御が継続されるようになる。さらに例えば、指定時間を
０とすると、すぐにフェールセーフ値に移行させること
が可能である。

【００６５】次に、通信不通時に出力値を切り替えるだ
けでなく、正常時に保守コンソール等から手動でＭＶ値
の選択切替を行えるブリッジ装置である。上位制御装置
の保守時等、意図的に制御演算を行う装置を切り替える
必要のある場合にも切替を行うことができ、ローカルな
制御ループをより一層有効に利用することができる。

【００６６】なお、本発明は、上記各実施の形態に限定
されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に
変形することが可能である。また、実施形態に記載した
手法は、コンピュータに実行させることができるプログ
ラムとして、磁気ディスク（フロッピーディスク、ハー
ドディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ
等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布するこ
ともできる。

【００６７】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、フ
ァンクションブロックとして代替制御ブロックと入力値
選択ブロックを設け、制御出力を切り替えられるように
したので、上位制御装置とブリッジ装置の間の通信が不
通となった場合においても、ローカルなループ制御を行
ってそれまでと同様に出力機器に対する制御を継続する
ことにより、制御を安全な方向に継続することを可能と
し、これにより、オペレータの負担を軽減させプラント
の運転効率を向上させ、さらには制御の柔軟性を向上さ
せる代替制御機能付きブリッジ装置及び制御代替方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態に係る代替制御機能
付きブリッジ装置を適用した監視制御システムの全体構
成例を示すブロック図。

【図２】同実施の形態の代替制御機能付きブリッジ装置
を適用した監視制御システムの主要構成部を示すブロッ
ク図。

【図３】同実施の形態の代替制御機能付きブリッジ装置
の動作を説明する流れ図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る代替制御機能
付きブリッジ装置の構成例を示すブロック図。

【図５】フィールドバスシステムからなる監視制御シス
テムの例を示すブロック図。

【符号の説明】

１…制御装置 ２，２０…ブリッジ装置 ３，４…フィールド機器 ５…上位通信バス ６…下位通信バス ７…高性能制御ブロック ８…代替制御ブロック ９…入力値選択ブロック １０…入力ブロック １１…出力ブロック ２７…上位通信制御部 ２８…制御パラメータ算出部 ２９…制御演算部 ３０…上位通信監視部 ３１…ブリッジ装置制御部 ３２…制御出力値選択部 ３３…下位通信制御部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 双方向デジタル通信を行うプロトコルに
   従って通信することで、一方の通信バスに接続された制
   御装置からの制御出力により、他方の通信バスに接続さ
   れた制御対象を制御する制御システムにおける前記一方
   の通信バスと前記他方の通信バスをつなぐブリッジ装置
   であって、 前記制御装置の制御を代替する制御演算手段と、 前記制御装置により算出された制御出力と、前記制御演
   算手段により算出された制御出力との何れか一方を選択
   し前記制御対象に送信する制御出力選択手段と、 前記制御装置との通信が異常なときには、前記制御演算
   手段からの制御出力を選択するように前記制御出力選択
   手段に指令する選択指令手段とを備えたことを特徴とす
   る代替制御機能付きブリッジ装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置における制御演算方式と前
   記制御演算手段における制御演算方式が異なるときに、
   受信した前記制御装置の制御パラメータを前記制御演算
   手段での制御演算方式に適合する制御パラメータに変換
   する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の代替
   制御機能付きブリッジ装置。
3. 【請求項３】 前記選択指令手段により前記制御演算手
   段の制御出力を選択するように指令があったときに、当
   該制御演算手段による制御出力を予め指定した時間のみ
   継続することを特徴とする請求項１又は２記載の代替制
   御機能付きブリッジ装置。
4. 【請求項４】 前記制御演算手段には、前記制御対象に
   出力される制御出力が入力されており、制御出力の選択
   切替えがあったときには、前記制御対象に対する制御出
   力が切替え前後で連続的に変化するようにしたことを特
   徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項記載の代替制
   御機能付きブリッジ装置。
5. 【請求項５】 前記制御装置との通信が正常な時でも、
   外部からの切替え指令入力により前記制御出力の選択を
   切り替え可能としたことを特徴とする請求項１乃至４の
   うち何れか１項記載の代替制御機能付きブリッジ装置。
6. 【請求項６】 双方向デジタル通信を行うプロトコルに
   従って通信することで、一方の通信バスに接続された制
   御装置からの制御出力により、他方の通信バスに接続さ
   れた制御対象を制御する制御システムにおける前記一方
   の通信バスと前記他方の通信バスをつなぐブリッジ装置
   の制御代替方法において、 前記制御装置と前記ブリッジ装置との通信が正常なとき
   には、前記制御装置により算出された制御出力を前記制
   御対象に送信し、 前記制御装置と前記ブリッジ装置との通信が異常なとき
   には、前記制御装置の制御を代替する前記ブリッジ装置
   内の制御演算手段からの制御出力を選択して前記制御対
   象に送信することを特徴とするブリッジ装置の制御代替
   方法。