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技術 携帯型現場盤システム

出願人 株式会社東芝
発明者 須見克宏
出願日 1997年3月4日 (23年9ヶ月経過) 出願番号 1997-049144
公開日 1998年9月14日 (22年3ヶ月経過) 公開番号 1998-247291
状態 拒絶査定
技術分野 測定値信号、等のための伝送方式 伝送一般の監視、試験
主要キーワード 現場盤 シリアル伝送線 操作遅れ 無線信号レベル 伝送接続 発生比率 伝送中断 上下水道プラント
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年9月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

本発明は、操作者を煩わせることなく自動的に、最適な通信状況を確保できる携帯現場盤ステムを提供する。

解決手段

複数の無線伝送局6の何れかを介し、制御システム3に対して無線式の携帯型現場盤7を接続する携帯型現場盤システムにおいて、複数の無線伝送局と携帯型現場盤間の無線伝送品質を取得する伝送品質得手段18,21と、無線伝送品質に基づき、複数の無線伝送局のうち何れの無線伝送局を携帯型現場盤と接続するかを決定する接続局決定手段22とを備えた携帯型現場盤システム。

概要

背景

従来から上下水道プラントや種々の設備におけるプロセスデータのコントロールデータ監視を行うシステムとして携帯現場盤システムが広く用いられている。

かかる携帯型現場盤システムは、データ収集、制御を行う制御システムであるコントローラと、可搬型の現場盤とを伝送局を介して無線で接続することで、設備が設けられた現地にいながら携帯型現場盤にて当該設備に関する操作を行うことができるシステムである。

このように無線を使用して携帯型現場盤システムを構築する場合、操作者所有している現場盤を複数ある無線伝送局のうち良好な通信状態を確保できる伝送局に接続しないと、最適な通信状況での伝送のやり取りができずデータ授受エラーが生じたり、制御入力遅延などが生じてしまう。したがって、現場盤システムでは、かかる問題を解決するため、携帯型現場盤の使用開始時にその現場盤から接続先無線局を指定するようにしている。

概要

本発明は、操作者を煩わせることなく自動的に、最適な通信状況を確保できる携帯型現場盤システムを提供する。

複数の無線伝送局6の何れかを介し、制御システム3に対して無線式の携帯型現場盤7を接続する携帯型現場盤システムにおいて、複数の無線伝送局と携帯型現場盤間の無線伝送品質を取得する伝送品質得手段18,21と、無線伝送品質に基づき、複数の無線伝送局のうち何れの無線伝送局を携帯型現場盤と接続するかを決定する接続局決定手段22とを備えた携帯型現場盤システム。

目的

本発明は、このような実情を考慮してなされたもので、操作者を煩わせることなく自動的に、最適な通信状況を確保できる携帯型現場盤システムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

複数の無線伝送局の何れかを介し、制御システムに対して無線式携帯現場盤を接続する携帯型現場盤システムにおいて、前記複数の無線伝送局と前記携帯型現場盤と間の無線伝送品質を取得する伝送品質得手段と、前記無線伝送品質に基づき、前記複数の無線伝送局のうち何れの無線伝送局を前記携帯型現場盤と接続するかを決定する接続局決定手段とを備えたことを特徴とする携帯型現場盤システム。

請求項2

前記無線伝送品質として、携帯式現場盤から無線伝送局に送信したときの伝送受信レベルを用いることを特徴とする請求項1記載の携帯型現場盤システム。

技術分野

0001

本発明は、上下水道プラント等の設備コントロールシステムあって、プロセスデータのコントロールデータ監視等を行うための携帯現場盤ステムに関する。

背景技術

0002

従来から上下水道プラントや種々の設備におけるプロセスデータのコントロールやデータ監視を行うシステムとして携帯型現場盤システムが広く用いられている。

0003

かかる携帯型現場盤システムは、データ収集、制御を行う制御システムであるコントローラと、可搬型の現場盤とを伝送局を介して無線で接続することで、設備が設けられた現地にいながら携帯型現場盤にて当該設備に関する操作を行うことができるシステムである。

0004

このように無線を使用して携帯型現場盤システムを構築する場合、操作者所有している現場盤を複数ある無線伝送局のうち良好な通信状態を確保できる伝送局に接続しないと、最適な通信状況での伝送のやり取りができずデータ授受エラーが生じたり、制御入力遅延などが生じてしまう。したがって、現場盤システムでは、かかる問題を解決するため、携帯型現場盤の使用開始時にその現場盤から接続先無線局を指定するようにしている。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上述したように、その使用開始時に現場盤側から接続先無線局を指定する処理が必要なシステムでは、操作者に自分の現在位置を常に意識させ、且つ無線局の設置位置を考えて接続先を指定させる必要がある。

0006

これでは、操作者にとっては現場盤の使用が極めて不便なものとなり、また、必ずしも最適な無線局に接続できるとは限らないので、最適な通信状況での伝送のやり取りができずデータ授受にエラーが生じたり、制御入力の遅延などが生じる場合もあった。

0007

本発明は、このような実情を考慮してなされたもので、操作者を煩わせることなく自動的に、最適な通信状況を確保できる携帯型現場盤システム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

0008

上記課題を解決するために、請求項1に対応する発明は、複数の無線伝送局の何れかを介し、制御システムに対して無線式の携帯型現場盤を接続する携帯型現場盤システムにおいて、複数の無線伝送局と携帯型現場盤と間の無線伝送品質を取得する伝送品質得手段と、無線伝送品質に基づき、複数の無線伝送局のうち何れの無線伝送局を携帯型現場盤と接続するかを決定する接続局決定手段とを備えた携帯型現場盤システムである。

0009

本発明は、このような手段を設けたので、最も無線伝送品質の良い最適な通信状況を確保できる現場盤〜無線伝送局間で通信接続することが可能であり、かつ、この動作が接続局決定手段により自動的に行われるので、操作者の負担も少なくすることができる。

0010

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、無線伝送品質として、携帯式現場盤から無線伝送局に送信したときの伝送受信レベルを用いる携帯型現場盤システムである。本発明は、このような手段を設けたので、請求項1に対応する発明と同様な作用効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態に係る携帯型現場盤システムの全体構成例を示すブロック図である。

0012

同図に示すように、下位のサブシステムのデータ収集・制御を行うコントローラ3(#1)〜コントローラ3(#n)とホストコンピュータ1との間がLAN2で接続され、システムの主要部が構成されている。ホストコンピュータ1は、制御システムの全体状況を収集し、コントローラ等のサブシステム間整合をはかるものである。

0013

各コントローラ3(#1)〜(#n)は、それぞれI/Oユニット4(#1)〜(#n)を備え、I/Oユニット4内部に収められた複数の伝送ユニット5(IF(インタフェース)#1)〜(IF#m),..,(IF#1)〜(IF#k),...と接続する。

0014

各伝送ユニット5(IF#1)〜(IF#m),...は、それぞれ対応する無線伝送局6(#1)〜(#m),...とをシリアル伝送で接続し、データの授受を行う。

0015

各無線伝送局6は無線アンテナを備え、携帯型現場盤7と無線通信を用いて接続可能に構成されている。次に、無線伝送局6、コントローラ3及び現場盤7の構成について図2図3及び図4を用いて説明する。

0016

図2は無線伝送局の構成例を示すブロック図である。無線伝送局6は、内部にMPU等からなるマイクロコンピュータ11を備え、無線式携帯型現場盤7と伝送ユニット5との間の信号中継を行うものである。

0017

このマイクロコンピュータ11とROM素子12RAM素子13とはデータバス14で結合されており、マイクロコンピュータ11がROM素子12に保存されたプログラムに基づき信号中継処理等の各処理を実施する。

0018

伝送用情報テキストは内部のRAM素子13にいったん保存され、マイクロコンピュータ11が内容の編集をする。また、データバス14にはシリアル伝送IF15が接続されており、このシリアル伝送IF15は、シリアル伝送線16を経由しさらに上位のI/Oユニット4を介しコントローラ3との信号伝送を行う。

0019

さらに、データバス14には、無線IF回路17及び無線レベル検出回路18が接続されている。無線IF回路17は、無線アンテナ19から無線信号受け取りデータ受信し、またマイクロコンピュータ11からの指令により、無線信号を発信する。

0020

無線レベル検出回路18ではアンテナ19で受信される無線上の受信信号レベルを検出し、そのレベルをデータバス14経由でマイクロコンピュータ11に通知する。

0021

マイクロコンピュータ11は、通知された無線レベルをRAM素子13内部に保管する。また、マイクロコンピュータ11は、コントローラ3からの指令に応じて保管したレベルをコントローラ3に通知し、現場盤7への接続指令を受けた場合にはその接続処理を実行する。

0022

図3はコントローラの主要部の構成例を示すブロック図である。各コントローラ3は、上述したように、設備上の各機器を制御し、またデータ収集を行うように構成されているが、無線伝送局6を現場盤7と接続されているときには、現場盤からの操作指令により各部を制御するようになっている。また、コントローラ3はホストコンピュータ3と接続され、各種情報を通知するようになっている。これらの制御部分及び通信部分の構成については特に図示しない。

0023

一方、コントローラ3は、何れかの携帯型現場盤7から接続要求を受けた場合には、当該現場盤7と接続すべき無線伝送局6を自動的に決定し、決定された無線伝送局6に接続指令を出力するようになっている。このため、コントローラ3は、図3に示すレベル取出部21と局決定判定部22とを備えている。

0024

レベル取出部21は、携帯型現場盤7から接続要求を受けると、当該コントローラ3が接続される無線伝送局6に対し、順次無線レベルを通知するよう要求し、その無線レベルを局決定判定部22に引き渡す。

0025

局決定判定部22は、各無線伝送局6の無線レベルを比較し、受信レベルが最も高い無線伝送局6を現場盤7と接続する局として決定し、当該無線伝送局6に接続指令を出力する。

0026

図4は携帯型現場盤の主要部の構成例を示すブロック図である。この携帯型現場盤7は、アンテナ31を介し無線伝送局6と送受信を行う発信・受信部32、順次ダイヤル部33、ダイヤルNO保存部34及び現場機器操作監視部35を具備している。

0027

ダイヤルNO保存部34は、各無線伝送局6のダイヤル番号を保存している。順次ダイヤル部33は、その現場盤をコントローラ3と接続するときに、ダイヤルNO保存部34から順次無線伝送局6のダイヤル番号を取り出し、発信・受信部32に依頼して全無線伝送局6に対し、次々とダイヤルするようになっている。

0028

現場機器操作監視部35は、当該現場盤7がコントローラ3と接続した後、コントローラと協動して、現場機器を操作し監視するためのものである。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携帯型現場盤システムの動作について図5図7を用いて説明する。

0029

図5は携帯型現場盤から接続開始処理を行う動作を示す流れ図である。まず、携帯型現場盤7の操作者が現場盤の接続用入力操作を行うと(ST1)、順次ダイヤル部33により無線伝送局6(#1)のダイヤルが取り出され(ST2)、発信受信部32によりダイヤルされ、当該無線伝送局6(#1)に接続要求が送信される(ST3)。

0030

ここで、ダイヤルNO保存部34にそのダイヤル番号が保存される全無線伝送局6に対してダイヤルしたか否かが判定され(ST4)、まだダイヤルしていない無線伝送局6がある場合には、次の無線伝送局6のダイヤルが取り出され(ST5)、ステプST3に戻ってダイヤルされる。

0031

一方、ステップST4において、全無線伝送局6に対してダイヤルしたと判定されれば、接続開始処理は終了する。図6は携帯型現場盤からの接続要求を受信した無線伝送局の動作を示す流れ図である。

0032

各無線伝送局6においては、現場盤7よりの接続要求が受信されると(ST11)、その無線受信と同時に無線レベル検出回路18から無線信号レベルが取り出され、RAM素子13内部に保管される(ST12)。さらに、コントローラ3に対し接続要求のあった旨が通知される(ST13)。

0033

ここで、コントローラ3からの受信レベル送信要求を受けるまで、当該無線伝送局は待機状態となる(ST14)。コントローラから受信レベル送信要求を受けると(ST14)、その受信レベルがコントローラ3に送信され(ST15)、再び待機状態になる(ST16)。

0034

コントローラ3では後述する接続局決定判定を行い、何れかの無線伝送局6に対して、接続指令を通知する。ステップST16において、当該無線伝送局6に現場盤7への接続指令があると、携帯型現場盤7に対する接続処理がなされ(ST17)、現場盤〜コントローラ間の接続処理は終了する。

0035

図7は携帯型現場盤からの接続要求を受けたときのコントローラの動作を示す流れ図である。コントローラ3は現場盤を何れの無線伝送局と接続するかを以下の処理により決定する。

0036

まず、何れかの無線伝送局6より、現場盤7からの接続要求が通知されると(ST21)、最初に処理の初期化として接続チェック用「局番号カウンタ」が1にセットされる(ST22)
次にこの指定された局が接続可能かがチェックされる(ST23)
接続可能か否かというチェックは、伝送ユニット5(IF#1〜IF#m等)から該当する局番号の無線伝送局6(#1〜#m等)に無線伝送要求が無線式携帯型現場盤7から到達しているかの検出要求を出し、回答を受け取ることにより実施される。

0037

接続可能な場合は(ST23)、伝送状況が取り出される(ST24)。具体的には、無線伝送局6が保存する無線受信レベルを受け取ることなる。この受け取った無線レベル値は後の判断のために保存される。

0038

一方、接続不可能な場合は(ST23)、伝送状況取り出し処理(ST24)は実施されない。次に、処理した局が最終番号の局かどうかのチェックが実施され(ST25)、最終局でない場合は「局番号カウンタ」を1増加させ(ST26)、ステップST23に戻って次の局について処理が行われる。

0039

処理した局が最終局の場合は(ST25)、局決定・接続処理が実施される(ST27)。具体的には、伝送状況取り出し処理(ST24)にて記憶された各無線伝送局のレベルが比較され、「最大無線レベル局」となる局が最適な結合先と判断されて、その局に対しての接続を確立する動作が行われる。すなわち、当該接続決定局に対して現場盤7への接続指令がなされることとなる。

0040

上述したように、本発明の実施の形態に係る携帯型現場盤システムは、無線伝送品質として無線受信レベルを無線レベル検出回路18によって取得し、各無線伝送局6で取得された受信レベルに基づき、現場盤7と接続すべき無線伝送局を決定するようにしたので、最適な通信状況を確保することができる。

0041

また、これらの動作は無線伝送局6及びコントローラ3側で自動的に実行されるので、無線式携帯型現場盤をシステムに接続するときに、接続先を人間が判断・設定する作業をなくすことができる。

0042

このように、接続先の最適化が図られることで、誤った接続先の指定による伝送品質の低下による伝送中断操作遅れを防止することが可能となった。また本実施形態では特に無線伝送局に、「無線レベル検知回路」を持たせることにより、より精度の高い接続先決定の最適化が行われている。

0043

なお、本実施形態では、無線伝送品質として無線受信レベルを用い、無線レベル検出回路18にてこれを検出するようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。

0044

例えば無線伝送局6毎に伝送エラー発生比率を測定するようにし、その比率を無線伝送品質として、その最も低い局を最適な接続局と決定し、伝送接続を行うようにしてもよい。

0045

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、計算機に実行させることができるプログラムとして、例えば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、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。本装置を実現する計算機は、記憶媒体に記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。

発明の効果

0046

以上詳記したように本発明によれば、無線伝送品質が最もよくなる無線伝送局と現場盤を接続するようにしたので、操作者を煩わせることなく自動的に、最適な通信状況を確保できる携帯型現場盤システムを提供することを目的とする。

図面の簡単な説明

0047

図1本発明の実施の形態に係る携帯型現場盤システムの全体構成例を示すブロック図。
図2同実施形態の無線伝送局の構成例を示すブロック図。
図3同実施形態のコントローラの主要部の構成例を示すブロック図。
図4同実施形態の携帯型現場盤の主要部の構成例を示すブロック図。
図5同実施形態の携帯型現場盤から接続開始処理を行う動作を示す流れ図。
図6同実施形態の携帯型現場盤からの接続要求を受信した無線伝送局の動作を示す流れ図。
図7同実施形態の携帯型現場盤からの接続要求を受けたときのコントローラの動作を示す流れ図。

--

0048

1…ホストコンピュータ
2…LAN
3…コントローラ
4…I/Oユニット
5…伝送ユニット
6…無線伝送局
7…携帯型現場盤
11…マイクロコンピュータ
12…ROM素子
13…RAM素子
14…データバス
15…シリアル伝送IF
16…シリアル伝送線
17…無線IF回路
18…無線レベル検出回路
19…無線アンテナ

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