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公開番号2024114285
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023019951
出願日2023-02-13
発明の名称制御演算装置及び制御装置
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G05B 19/05 20060101AFI20240816BHJP(制御;調整)
要約【課題】本発明の実施形態は、周期通信を維持して通信部を切り替える制御演算装置及び制御装置を提供する。
【解決手段】制御演算装置は、第1の経路により一定周期の通信である周期通信を行う第1の通信部、および、第2の経路により周期通信を行う第2の通信部を備える。さらに、周期通信を制御し、第1の通信部または第2の通信部の切り替えに関する切替通知を送信する通信制御部を備える。さらに制御演算装置は、周期通信のタイムアウト時間を算出する時間算出部を備える。さらに制御演算装置は、制御装置から受信したセンサデータに基づいて、制御対象設備の制御演算を実施し、制御対象設備の制御演算の結果を制御装置に送信する制御演算部を備える。さらに、通信制御部は、前記タイムアウト時間に基づいて、第1の通信部を前記第2の通信部に切り替える切替通知を送信し、または、第2の通信部を第1の通信部に切り替える切替通知を送信する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１の経路により一定周期の通信である周期通信を行う第１の通信部と、
第２の経路により前記周期通信を行う第２の通信部と、
前記周期通信を制御し、前記第１の通信部または前記第２の通信部の切り替えに関する
切替通知を送信する通信制御部と、
前記周期通信のタイムアウト時間を算出する時間算出部と、
制御装置から受信したセンサデータに基づいて、制御対象設備の制御演算を実施し、前
記制御対象設備の制御演算の結果を前記制御装置に送信する制御演算部と、を備え、
前記通信制御部は、
前記タイムアウト時間に基づいて、
前記第１の通信部を前記第２の通信部に切り替える前記切替通知を送信し、または、
前記第２の通信部を前記第１の通信部に切り替える前記切替通知を送信する、
制御演算装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記通信制御部は、
前記第１の通信部で、前記タイムアウト時間内に前記周期通信により送信される周期通
信データを受信しない場合に、前記第２の通信部で前記切替通知を送信し、前記切替通知
の応答である切替応答を受信後に、前記第２の通信部へと切替を行い、または、
前記第２の通信部で、前記タイムアウト時間内に前記周期通信データを受信しない場合
に、前記第１の通信部で前記切替通知を送信し、前記切替応答を受信後に、前記第１の通
信部に切替を行う、請求項１に記載の制御演算装置。
【請求項３】
前記時間算出部は、
前記周期通信の間隔と、前記周期通信の往復時間とに基づいて、前記タイムアウト時間
を算出する、請求項１に記載の制御演算装置。
【請求項４】
前記時間算出部は、
前記周期通信の間隔から、前記周期通信の往復時間の平均値または中央値を差し引いて
、前記タイムアウト時間を算出し、または、
前記周期通信の往復時間によって表される確率分布の種類に基づいて、曜日及び時間に
対応する前記タイムアウト時間を算出する、請求項３に記載の制御演算装置。
【請求項５】
前記時間算出部は、
前記周期通信の間隔から、前記周期通信の往復時間の標準偏差をさらに差し引いて、前
記タイムアウト時間を算出し、または、
前記周期通信の間隔から、前記第１または第２の通信部の切り替えに要する切替処理時
間をさらに差し引いて、前記タイムアウト時間を算出する、
請求項４に記載の制御演算装置。
【請求項６】
前記時間算出部は、
前記周期通信の間隔から、前記周期通信の往復時間によって表される確率分布の累積確
率が３シグマまたは６シグマに収まる時間を差し引いて、前記タイムアウト時間を算出す
る、請求項４に記載の制御演算装置。
【請求項７】
曜日及び時間に対応する前記タイムアウト時間を格納する記憶部をさらに備え、
前記通信制御部は、前記記憶部から、前記周期通信を行う時の曜日及び時間に対応する
前記タイムアウト時間を読み出す、請求項４に記載の制御演算装置。
【請求項８】
前記時間算出部は、前記通信制御部が測定した前記周期通信の往復時間に基づいて、前
記タイムアウト時間を更新する、請求項１に記載の制御演算装置。
【請求項９】
第１の経路により一定周期の通信である周期通信を行う第１の通信部と、
第２の経路により前記周期通信を行う第２の通信部と、
前記周期通信を制御し、前記第１の通信部または前記第２の通信部の切り替えに関する
切替通知を送信する通信制御部と、
前記周期通信のタイムアウト時間を算出する時間算出部と、
制御演算装置から受信した制御対象設備の制御演算の結果に基づいて、前記制御対象設
備に関する制御信号を生成する制御部と、を備え、
前記通信制御部は、
前記タイムアウト時間に基づいて、
前記第１の通信部を前記第２の通信部に切り替える前記切替通知を送信し、または、
前記第２の通信部を前記第１の通信部に切り替える前記切替通知を送信する、
制御装置。
【請求項１０】
前記通信制御部は、
前記第１の通信部で、前記タイムアウト時間内に前記周期通信により送信される周期通
信データを受信しない場合に、前記第２の通信部で前記切替通知を送信し、前記切替通知
の応答である切替応答を受信後に、前記第２の通信部に切替を行い、または、
前記第２の通信部で、前記タイムアウト時間内に前記周期通信データを受信しない場合
に、前記第１の通信部で前記切替通知を送信し、前記切替応答を受信後に、前記第１の通
信部に切替を行う、請求項９に記載の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、制御演算装置及び制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＬＣ（Programable Logic Controller）等の制御装置によって行われていた制
御演算をクラウド上で実行する制御演算装置では、制御演算の結果について、ネットワー
クを介して、エッジ側の制御装置に送信する。現場の制御装置は、受信した制御演算の結
果を用いて、計装機器等の制御を行う。
【０００３】
また、クラウド上の制御演算装置は、ネットワークを介して現場側の制御装置と一定周
期で通信（周期通信）を行い、計装機器等の制御を行っている。クラウド上の制御演算装
置は、ネットワークを構成するルータの故障等により、この一定周期の通信が継続できな
い場合、計装機器の制御ができなくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５１８３８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した技術では、第１のネットワークインタフェースから第２のネットワークインタ
フェースへ通信を切り替えることが記載されている。しかし、上述の技術は、周期通信を
維持して切り替える方法についての記載がなく、計装機器等における制御の通信には不適
である。
【０００６】
そこで、本発明の実施形態は、周期通信を維持して通信部を切り替える制御演算装置及
び制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの実施形態によれば、制御演算装置は、第１の経路により一定周期の通信である周
期通信を行う第１の通信部を備える。さらに前記制御演算装置は、第２の経路により前記
周期通信を行う第２の通信部を備える。さらに前記制御演算装置は、前記周期通信を制御
し、前記第１の通信部または前記第２の通信部の切り替えに関する切替通知を送信する通
信制御部を備える。さらに前記制御演算装置は、前記周期通信のタイムアウト時間を算出
する時間算出部を備える。さらに前記制御演算装置は、制御装置から受信したセンサデー
タに基づいて、制御対象設備の制御演算を実施し、前記制御対象設備の制御演算の結果を
前記制御装置に送信する制御演算部を備える。さらに、前記通信制御部は、前記タイムア
ウト時間に基づいて、前記第１の通信部を前記第２の通信部に切り替える前記切替通知を
送信し、または、前記第２の通信部を前記第１の通信部に切り替える前記切替通知を送信
する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態における制御システムの全体構成図である。
第１実施形態における制御演算装置と制御装置との接続図である。
第１実施形態における制御演算装置及び制御装置が第１の通信部から第２の通信部に切り替える際のメッセージシーケンスチャートである。
第１実施形態における制御装置の第１の通信部及び第２の通信部が送信するデータの例である。
第１実施形態における通信制御部が第１の通信部から第２の通信部に切り替える際のフローチャートである。
第１実施形態における往復時間データベースの例である。
第１実施形態におけるタイムアウト時間の設定例を表す図である。
第２実施形態における制御演算装置等のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、本発明を限定す
るものではない。図面は模式的又は概念的なものであり、各部分の比率等は、必ずしも現
実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したもの
と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における制御システムの全体構成図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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