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公開番号2024084535
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-25
出願番号2022198857
出願日2022-12-13
発明の名称サーバ装置、プロセス制御システム、及びプロセス制御方法
出願人横河電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G05B 23/02 20060101AFI20240618BHJP(制御;調整)
要約【課題】簡便な構成で通信を維持できるサーバ装置、プロセス制御システム、及びプロセス制御方法を提供する。
【解決手段】サーバ装置10は、複数の第1制御ノード21、22からのプロセスデータの送信又は第2制御ノード31、32からのプロセスデータの送信の要求の少なくとも一方を制御するプロセッサ12を備える。プロセッサ12は、第1時刻における実プラント40の状態に基づいて第2時刻における実プラント40の状態をシミュレートした仮想プラント50を生成する。プロセッサ12は、仮想プラント50の状態に基づいて、複数の第1制御ノード21、22が第2時刻に取得する予定データに優先度を設定する。プロセッサ12は、優先度に基づいて、複数の第1制御ノード21、22からの予定データの送信又は第2制御ノード31、32からの予定データの送信の要求の少なくとも一方を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
実プラントのプロセスデータを取得する複数の第１制御ノードのそれぞれからの前記プロセスデータの送信、又は、前記プロセスデータに基づいて前記実プラントを制御する第２制御ノードから前記複数の第１制御ノードのそれぞれに対する前記プロセスデータの送信の要求の少なくとも一方を制御するプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
第１時刻における前記実プラントの状態に基づいて、前記第１時刻よりも後の第２時刻における前記実プラントの状態を推定した仮想プラントを生成し、
前記仮想プラントの状態に基づいて、前記複数の第１制御ノードのそれぞれが前記第２時刻に前記実プラントのプロセスデータとして前記実プラントから取得する予定データに優先度を設定し、
前記優先度に基づいて、前記複数の第１制御ノードからの予定データの送信、又は、前記第２制御ノードから前記複数の第１制御ノードへの予定データの送信の要求の少なくとも一方を制御する、
サーバ装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記プロセッサは、前記第２制御ノードに、前記複数の第１制御ノードのうち前記優先度が高く設定された予定データを取得する第１制御ノードに対する予定データの送信要求を、前記優先度が低く設定された予定データを取得する第１制御ノードに対する予定データの送信要求よりも先に実行させる、請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記第２制御ノードが予定データの送信を前記複数の第１制御ノードのいずれかに対して要求する順序を決定できるように、前記第２制御ノードに対して前記優先度を送信する、請求項２に記載のサーバ装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記複数の第１制御ノードのうち前記優先度が高く設定された予定データを取得する第１制御ノードに、前記優先度が低く設定された予定データを取得する第１制御ノードよりも先に予定データを送信させる、請求項１から３までのいずれか一項に記載のサーバ装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記複数の第１制御ノードのそれぞれが予定データを送信する順序を決定できるように、前記複数の第１制御ノードのそれぞれに対して前記優先度を送信する、請求項４に記載のサーバ装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記予定データに設定されている優先度に基づいて、前記第２制御ノードが前記予定データを受信する待機期間を設定する、請求項１から３までのいずれか一項に記載のサーバ装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記待機期間が満了するまでに前記第２制御ノードが前記予定データを受信できなかった場合に、前記予定データに対応する前記仮想プラントのプロセスデータを前記第２制御ノードに対して送信する、請求項６に記載のサーバ装置。
【請求項８】
請求項１から３までのいずれか一項に記載のサーバ装置と、実プラントのプロセスデータを取得する複数の第１制御ノードと、前記実プラントを制御する第２制御ノードと、前記サーバ装置と前記複数の第１制御ノードと前記第２制御ノードとを通信可能に接続するネットワークとを備える、プロセス制御システム。
【請求項９】
ネットワークスイッチを更に備え、
前記ネットワークスイッチは、前記第１制御ノード又は前記第２制御ノードの少なくとも一方にデータを送信する順番を制御する、請求項８に記載のプロセス制御システム。
【請求項１０】
実プラントのプロセスデータを取得する複数の第１制御ノードのそれぞれからの前記プロセスデータの送信、又は、前記プロセスデータに基づいて前記実プラントを制御する第２制御ノードから前記複数の第１制御ノードのそれぞれに対する前記プロセスデータの送信の要求の少なくとも一方を制御するプロセス制御方法であって、
第１時刻における前記実プラントの状態に基づいて、前記第１時刻よりも後の第２時刻における前記実プラントの状態を推定した仮想プラントを生成することと、
前記仮想プラントの状態に基づいて、前記複数の第１制御ノードのそれぞれが前記第２時刻に前記実プラントのプロセスデータとして前記実プラントから取得する予定データに優先度を設定することと、
前記優先度に基づいて、前記複数の第１制御ノードからの予定データの送信、又は、前記第２制御ノードから前記複数の第１制御ノードへの予定データの送信の要求の少なくとも一方を制御することと
を含む、プロセス制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、サーバ装置、プロセス制御システム、及びプロセス制御方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、制御ネットワークのオーバーロードを回避するために、制御ネットワークと別の帯域外通信経路に一部の通信を迂回させるプロセス制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第１１４１８４４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
システムが制御ネットワークと別の通信経路を備えることは、ネットワークの制御ノードの小型化及び部品コストの観点からデメリットになる。
【０００５】
本開示は、上述の点に鑑みてなされたものであり、簡便な構成で通信を維持できるサーバ装置、プロセス制御システム、及びプロセス制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
幾つかの実施形態に係る（１）サーバ装置は、実プラントのプロセスデータを取得する複数の第１制御ノードのそれぞれからの前記プロセスデータの送信、又は、前記プロセスデータに基づいて前記実プラントを制御する第２制御ノードから前記複数の第１制御ノードのそれぞれに対する前記プロセスデータの送信の要求の少なくとも一方を制御するプロセッサを備える。前記プロセッサは、第１時刻における前記実プラントの状態に基づいて、前記第１時刻よりも後の第２時刻における前記実プラントの状態を推定した仮想プラントを生成する。前記プロセッサは、前記仮想プラントの状態に基づいて、前記複数の第１制御ノードのそれぞれが前記第２時刻に前記実プラントのプロセスデータとして前記実プラントから取得する予定データに優先度を設定する。前記プロセッサは、前記優先度に基づいて、前記複数の第１制御ノードからの予定データの送信、又は、前記第２制御ノードから前記複数の第１制御ノードへの予定データの送信の要求の少なくとも一方を制御する。あらかじめ設定した優先度に基づいてプロセスデータの通信を制御することによって、迂回ネットワーク又は専用のハードウェアを用いずに、必要なプロセスデータの通信が維持される。その結果、簡便な構成でプロセスデータの通信が維持される。
【０００７】
（２）上記（１）に記載のサーバ装置において、前記プロセッサは、前記第２制御ノードに、前記複数の第１制御ノードのうち前記優先度が高く設定された予定データを取得する第１制御ノードに対する予定データの送信要求を、前記優先度が低く設定された予定データを取得する第１制御ノードに対する予定データの送信要求よりも先に実行させてよい。優先度が高い予定データを先に送信するように要求することによって、必要なプロセスデータの通信が維持される。その結果、簡便な構成でプロセスデータの通信が維持される。
【０００８】
（３）上記（２）に記載のサーバ装置において、前記プロセッサは、前記第２制御ノードが予定データの送信を前記複数の第１制御ノードのいずれかに対して要求する順序を決定できるように、前記第２制御ノードに対して前記優先度を送信してよい。第２制御ノードに対して優先度を送信することによって第２制御ノード自身に通信を制御させることができる。その結果、サーバ装置の負荷が低減する。つまり、簡便な構成で通信が維持される。
【０００９】
（４）上記（１）から（３）までのいずれか一項に記載のサーバ装置において、前記プロセッサは、前記複数の第１制御ノードのうち前記優先度が高く設定された予定データを取得する第１制御ノードに、前記優先度が低く設定された予定データを取得する第１制御ノードよりも先に予定データを送信させてよい。優先度が高い予定データを先に送信することによって、必要なプロセスデータの通信が維持される。その結果、簡便な構成でプロセスデータの通信が維持される。
【００１０】
（５）上記（４）に記載のサーバ装置において、前記プロセッサは、前記複数の第１制御ノードのそれぞれが予定データを送信する順序を決定できるように、前記複数の第１制御ノードのそれぞれに対して前記優先度を送信してよい。第１制御ノードに対して優先度を送信することによって第１制御ノード自身に通信を制御させることができる。その結果、サーバ装置の負荷が低減する。つまり、簡便な構成で通信が維持される。
（【００１１】以降は省略されています）

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