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公開番号2025011627
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113851
出願日2023-07-11
発明の名称情報処理プログラム、情報処理方法、および情報処理装置
出願人横河電機株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H04L 45/243 20220101AFI20250117BHJP(電気通信技術)
要約【課題】プロセス制御システムは、高信頼通信のみならず、高可用通信および高リアルタイム通信の両方が求められる。高リアルタイム通信では、通信異常が発生してから通信が復旧するまでの通信の中断時間が制御スキャン周期以内に納まることが要求されるが、従来の制御方法では、高リアルタイム通信に対する要求に十分に応えられているとはいえない。
【解決手段】情報処理プログラムは、プロセス制御のためのデータの送信要求を受け付けたことに応答して、データリンク層の送信フレームを複製して第1の送信フレームおよび第2の送信フレームを生成し、第1の送信フレームを第1のNICに送信し、第2の送信フレームを第2のNICに送信し、第1のNICにおける第1の送信フレームをネットワークに送信し、第2のNICにおける第2の送信フレームをネットワークに送信する処理を情報処理装置に実行させる。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
プロセス制御のためのデータの送信要求を受け付けたことに応答して、データリンク層の送信フレームを複製して第１の送信フレームおよび第２の送信フレームを生成し、
前記第１の送信フレームを第１のＮＩＣ（Network Interface Card）に送信し、
前記第２の送信フレームを第２のＮＩＣに送信し、
前記第１のＮＩＣにおける前記第１の送信フレームをネットワークに送信し、
前記第２のＮＩＣにおける前記第２の送信フレームを前記ネットワークに送信する
処理を情報処理装置に実行させる情報処理プログラム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１の送信フレームまたは前記第２の送信フレームを受信したことに応答して、パケットヘッダのシーケンス番号に基づいて、前記第１の送信フレームと前記第２の送信フレームとの重複検出を行い、
前記第１の送信フレームと前記第２の送信フレームとの重複が検出された場合、後から受信した前記第１の送信フレームまたは前記第２の送信フレームを廃棄する
処理を第２の情報処理装置に実行させる請求項１に記載の情報処理プログラム。
【請求項３】
前記送信フレームを一意に識別するための識別子を発行し、前記送信フレームに前記識別子を付与する
処理を前記情報処理装置に実行させ、
前記第１の送信フレームまたは前記第２の送信フレームを受信したことに応答して、前記識別子に基づいて、前記第１の送信フレームと前記第２の送信フレームとの重複検出を行い、
前記第１の送信フレームと前記第２の送信フレームとの重複が検出された場合、後から受信した前記第１の送信フレームまたは前記第２の送信フレームを廃棄する
処理を第２の情報処理装置に実行させる請求項１に記載の情報処理プログラム。
【請求項４】
前記送信フレームを一意に識別するための識別子を発行する処理は、
前記送信フレームの送信先および前記送信フレームごとに前記識別子を発行する
処理を含む請求項３に記載の情報処理プログラム。
【請求項５】
前記送信フレームに対して前記識別子を付与する処理は、
前記送信フレームのヘッダのオプション領域に前記識別子を付与する
処理を含む請求項３または４に記載の情報処理プログラム。
【請求項６】
前記送信フレームに対して前記識別子を付与する処理は、
ネットワーク層のデータグラムヘッダのオプション領域に前記識別子を付与する
処理を含む請求項３または４に記載の情報処理プログラム。
【請求項７】
前記重複検出、および前記第１の送信フレームまたは前記第２の送信フレームの廃棄は、ＣＰＵモジュールに実装されたデータリンク層で行われる請求項３または４に記載の情報処理プログラム。
【請求項８】
前記重複検出、および前記第１の送信フレームまたは前記第２の送信フレームの廃棄は、物理層とデータリンク層の間で行われる請求項３または４に記載の情報処理プログラム。
【請求項９】
前記重複検出、および前記第１の送信フレームまたは前記第２の送信フレームの廃棄は、データリンク層とネットワーク層の間で行われる請求項３または４に記載の情報処理プログラム。
【請求項１０】
プロセス制御のためのデータの送信要求を受け付けたことに応答して、データリンク層の送信フレームを複製して第１の送信フレームおよび第２の送信フレームを生成し、
前記第１の送信フレームを第１のＮＩＣ（Network Interface Card）に送信し、
前記第２の送信フレームを第２のＮＩＣに送信し、
前記第１のＮＩＣにおける前記第１の送信フレームをネットワークに送信し、
前記第２のＮＩＣにおける前記第２の送信フレームを前記ネットワークに送信する
処理を情報処理装置が実行する情報処理方法。
（【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】
本発明は、情報処理プログラム、情報処理方法、および情報処理装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
プラントや工場を動かすための設備であるＤＣＳ（Distributed Control System：分散型制御システム）などのプロセス制御システムは、コントローラが定周期（例えば、１秒周期）に、工業プロセスの各種状態量（例えば、圧力、温度、流量等）をセンサ（温度計や流量計など）から収集して、ユーザが作成した制御ロジックを実行して、その結果に基づいてアクチュエータ（バルブなど）を操作することによって、プラントや工場を自動操業するシステムである。
【０００３】
このような制御システムによって実行される制御ロジックは、複数のコントローラ上で動作する場合には、コントローラ間でやり取りして連携して実行される。当該制御ロジックによる定周期の制御処理は、Ｃ２Ｄ通信と呼ばれる、コントローラと、センサやアクチュエータの入出力デバイスとの通信や、Ｃ２Ｃ通信と呼ばれる、複数のコントローラ間での通信によって実現される。
【０００４】
このような定周期の制御処理は、長期間、安定して継続することが要求されるため、制御システムには、高可用性および高リアルタイム性の両方が求められる。そのため、定周期の制御処理から呼び出されて実行される制御通信に対しても同様に、高信頼通信のみならず、高可用通信および高リアルタイム通信の両方が求められる。
【０００５】
ここで、高信頼通信とは、例えば、送信されたデータが紛失されることなく、データの送信順に、データのビット化けが起こらずに確実に正確に通信相手に届く通信である。また、高可用通信は、例えば、物理的に独立した２つの通信経路を予め用意して、現行経路の途中で、ＮＩＣや中継機器が故障したり、通信ケーブルが断線したりするなど単一故障などの通信異常が発生した場合に、制御システムが自ら代替経路を使用して通信を復旧する通信である。また、高リアルタイム通信は、例えば、要求時間内に通信相手とデータのやり取りが完了する通信である。
【０００６】
なお、制御システムによって制御される装置は、ＤＣＳに限定されず、ＳＣＡＤＡ（Supervisory Control And Data Acquisition）やＰＬＣ（Programmable Logic Controller）なども含まれ、例えば、独自コントローラ込みの装置（回転機など）や、バッチプラント領域ではバーコードリーダーや秤量機などの装置も含まれる。また、制御システムによって制御される装置は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）や汎用組込機器などのコンピュータ・ネットワークシステム、高速切り替えが要求されるシステムなどにも適用できる。
【０００７】
また、プラントや工場は、石油、石油化学、化学、ガスなどを用いた各種プラントや工場の一例であり、生成物を得るためのさまざまな施設を備えるプラントや工場などを含む。また、生成物とは、例えば、ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas：液化天然ガス）、樹脂（プラスチック、ナイロンなど）、化学製品などである。また、施設とは、例えば、工場施設、機械施設、生産施設、発電施設、貯蔵施設、石油、天然ガスなどを採掘する井戸元における施設などである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
出町公二，外３名，「リアルタイム・プラント・ネットワーク・システムＶｎｅｔ／ＩＰ」，横河技報，Ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．２，２００５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、高リアルタイム通信では、通信異常が発生してから通信が復旧するまでの通信の中断時間が制御スキャン周期（例えば、１秒）以内に納まることが要求されるが、従来の制御方法では、高リアルタイム通信に対する要求に十分に応えられているとはいえない。
【００１０】
本発明は、プロセス制御通信に対して高信頼および高可用な通信を確保しつつ、高リアルタイム通信を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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