網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】實現(xiàn)一種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其在進(jìn)行冗余化的某一個現(xiàn)場無線管理站發(fā)生了故障的情況下，能夠?qū)o法通信時間抑制為最小限度。該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的特征在于，在冗余化連接加入了網(wǎng)關(guān)功能和系統(tǒng)管理功能的現(xiàn)場無線管理站（11、12）的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中，所述現(xiàn)場無線管理站（11、12）至少包含交換機(jī)模塊（11b、12b），多個所述現(xiàn)場無線管理站（11、12）經(jīng)由同步用線纜（30）和設(shè)置在該同步用線纜（30）上的同步用連接器（CNa、CNb）而相互連接，并且，在將所述交換機(jī)模塊（11b、12b）相互進(jìn)行連接的同步用系統(tǒng)中串聯(lián)連接有開關(guān)（SWm），其用于將該系統(tǒng)接通/斷開。
【專利說明】網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，詳細(xì)地說，涉及一種現(xiàn)場無線管理功能的冗余化。【背景技術(shù)】
[0002]過程控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場設(shè)備和控制系統(tǒng)之間的通信，從通過雙線式的信號線實現(xiàn)的4至20mA的模擬通信，經(jīng)過在4至20mA的模擬通信中疊加數(shù)字信號的HART (注冊商標(biāo))等混合通信、FOUNDATION Fieldbus (注冊商標(biāo))或PR0FIBUS (注冊商標(biāo))等數(shù)字通信，進(jìn)化成為以由國際測量控制學(xué)會(ISA !International Society of Automation)的 ISA100 委員會制定并于2009年9月發(fā)行的工業(yè)自動化用無線通信標(biāo)準(zhǔn)ISA100.1la為代表的無線。
[0003]通過混合通信或數(shù)字通信，能夠使在車間作業(yè)中利用的信息量飛躍式地增加，其結(jié)果，使得能夠?qū)⒃O(shè)備發(fā)送的多個過程量和診斷結(jié)果等多種信息傳遞至DCS (DistributedControl System:分散控制系統(tǒng))和設(shè)備管理系統(tǒng)等上位系統(tǒng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備管理和預(yù)先維護(hù)。
[0004]將現(xiàn)場設(shè)備和控制系統(tǒng)之間的通信進(jìn)行無線化的現(xiàn)場無線技術(shù)，在上述基礎(chǔ)上，由于具有許多優(yōu)點，即，能夠削減配線和工程成本、在難以實施配線的場所也能夠設(shè)置設(shè)備、容易進(jìn)行設(shè)備的追加和刪除等，因此通過充分使用上述優(yōu)點，能夠期待實現(xiàn)一種測量裝置，該測量裝置能夠?qū)⒅两駷橹篃o法實現(xiàn)的情況變?yōu)榭赡堋?br> [0005]另外，在依照ISA100.1la構(gòu)成過程控制系統(tǒng)時，還對加入了網(wǎng)關(guān)功能和系統(tǒng)管理功能的現(xiàn)場無線管理站進(jìn)行冗余化。
[0006]圖6是表示現(xiàn)場無線管理站的現(xiàn)有的冗余化連接例的結(jié)構(gòu)說明圖。在圖6中，現(xiàn)場無線管理站11、12加入了網(wǎng)關(guān)功能和系統(tǒng)管理功能，示出了為了實現(xiàn)上述功能而設(shè)計出的主模塊11a、12a和交換機(jī)模塊lib、12b。
[0007]上述現(xiàn)場無線管理站11、12與上位網(wǎng)絡(luò)NWl連接，并且，為了獲得相互之間的同步而與同步用網(wǎng)絡(luò)NW2連接，并且，為了連接基干路由器21、22，還與由以環(huán)路狀連接的4個二層交換機(jī)SWl至SW4構(gòu)成的基干網(wǎng)絡(luò)NW3連接。
[0008]由此，現(xiàn)場無線管理站11、12以及基干路由器21、22分別被冗余化。
[0009]在此，構(gòu)成基干網(wǎng)絡(luò)NW3且以環(huán)路狀連接的4個二層交換機(jī)SWl至SW4，通過例如RSTP (rapid spanning tree protocol)能夠?qū)⑷我舛丝跀嚅_。
[0010]因此，在例如由于上述二層交換機(jī)的某一個端口的故障而導(dǎo)致發(fā)生了通信故障的情況下，通過選擇性地將發(fā)生了故障的端口斷開，從而能夠繼續(xù)通信。
[0011]在非專利文獻(xiàn)I中記載了依照ISA100.1la的現(xiàn)場無線解決方案的概念和以DCS為中心的現(xiàn)場無線系統(tǒng)的概念。
[0012]在非專利文 獻(xiàn)2中記載了與依照ISA100.1la的無線現(xiàn)場設(shè)備及現(xiàn)場無線系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)。
[0013]在專利文獻(xiàn)I中記載了下述技術(shù)，其用于對經(jīng)由可尋址的冗余網(wǎng)關(guān)而訪問其他系統(tǒng)的系統(tǒng)中的連接建立進(jìn)行簡化。[0014]在專利文獻(xiàn)2中記載了下述技術(shù)，其通過交互使用二重化網(wǎng)關(guān)，從而對二重化網(wǎng)關(guān)的故障盡快進(jìn)行檢測。
[0015]非專利文獻(xiàn)1:山本周二、外2名、「計裝f革新t石ISA100.1la準(zhǔn)拠7 ^ 一> K無線^ 'J Λ— '> 3 >」、橫河技報、橫河電機(jī)株式會社，2010年，Vol.53Νο.2(2010)ρ.7-ρ.12
[0016]非專利文獻(xiàn)2:山本周二、外3名、「世界初ISA100.1la準(zhǔn)拠無線7 ^ 卜''機(jī)器」、橫河技報、橫河電機(jī)株式會社，2010年，Vol.53N0.2 (2010) p.13-p.16
[0017]專利文獻(xiàn)1:日本特表2008 - 502216號公報
[0018]專利文獻(xiàn)2:日本特開平10 - 285202號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]但是，在圖6的結(jié)構(gòu)中，存在下述問題，即，如果在例如現(xiàn)場無線管理站11、12的某一個發(fā)生故障或進(jìn)行維護(hù)等而停機(jī)(down)，則在直至二層交換機(jī)將停用的端口斷開為止的期間(從數(shù)十秒至數(shù)分鐘)內(nèi)，處于完全不能向沒有停機(jī)的其他現(xiàn)場無線管理站進(jìn)行通信的狀態(tài)。
[0020]另外，例如如圖7所示，在2臺基干路由器21、22沒有經(jīng)由基干網(wǎng)絡(luò)NW3而分別與現(xiàn)場無線管理站11、12單獨連接的情況下，如果現(xiàn)場無線管理站11或12發(fā)生故障，則導(dǎo)致與其連接的基干路由器21或22的動作也變得不穩(wěn)定。
[0021]本發(fā)明就是著眼于上述問題而提出的，其目的在于實現(xiàn)一種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在進(jìn)行冗余化的某一個現(xiàn)場無線管理站發(fā)生了故障的情況下，能夠?qū)o法通信時間抑制為最小限度。
`[0022]本發(fā)明的目的能夠通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。
[0023](I) 一種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其冗余化連接加入了網(wǎng)關(guān)功能和系統(tǒng)管理功能的現(xiàn)場無
線管理站，
[0024]該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的特征在于，
[0025]所述現(xiàn)場無線管理站至少包含交換機(jī)模塊，
[0026]多個所述現(xiàn)場無線管理站經(jīng)由同步用線纜和設(shè)置在該同步用線纜上的同步用連接器而相互連接，并且，在將所述交換機(jī)模塊彼此進(jìn)行連接的同步用系統(tǒng)中，串聯(lián)連接對該系統(tǒng)進(jìn)行接通/斷開的開關(guān)。
[0027](2)根據(jù)上述(I)所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，在所述冗余化連接的各現(xiàn)場無線管理站上，經(jīng)由以環(huán)路狀連接的二層交換機(jī)而冗余化連接基干路由器。
[0028](3)根據(jù)上述(I)或(2)所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，利用所述同步用線纜和所述同步用連接器，將被冗余化連接的多個所述現(xiàn)場無線管理站可分別識別地連接。
[0029](4)根據(jù)上述(I)至(3)中任一項所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述同步用線纜和所述同步用連接器還包含電源線。
[0030](5)根據(jù)上述(I)至(4)中任一項所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，基于由所述同步用線纜和所述同步用連接器構(gòu)成的、對被冗余化連接的多個所述現(xiàn)場無線管理站分別識別的功能，檢測是否從至少某一個所述現(xiàn)場無線管理站插拔了所述同步用線纜和所述同步用連接器。
[0031]發(fā)明的效果[0032]本發(fā)明通過將設(shè)置在將所述交換機(jī)模塊相互進(jìn)行連接的同步用系統(tǒng)中的開關(guān)接通，從而能夠?qū)⑺龈鳜F(xiàn)場無線管理站與基干路由器直接連接，通過將所述開關(guān)斷開，能夠經(jīng)由以環(huán)路狀連接的二層交換機(jī)將所述各現(xiàn)場無線管理站與基干路由器連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0034]圖2是圖1的信號線組的放大圖。
[0035]圖3是圖1的結(jié)構(gòu)中的冗余化連接的說明圖。
[0036]圖4是表示本發(fā)明的另一個實施例的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0037]圖5是在圖1的結(jié)構(gòu)中，將開關(guān)SWm接通后的情況下的說明圖。
[0038]圖6是表示現(xiàn)場無線管理站的現(xiàn)有的冗余化連接例的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0039]圖7是表示現(xiàn)場無線管理站的現(xiàn)有的另一個冗余化連接例的結(jié)構(gòu)說明圖。
【具體實施方式】
[0040]下面，使用附圖，對本發(fā)明所涉及的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的一個實施例進(jìn)行說明。圖1是表不本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)說明圖，在與圖6共同的部分上標(biāo)注同一標(biāo)號。
[0041]本實施例所涉及的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是一種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其冗余化連接加入了網(wǎng)關(guān)功能和系統(tǒng)管理功能的現(xiàn)場無線管理站。如圖1所示，在本實施例所涉及的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的現(xiàn)場無線管理站11、12中，分別設(shè)置有管腳識別部llc、12c、主模塊lla、12a、交換機(jī)模塊llb、12b、以及連接器 CN11、CN12。
[0042]并且，通過在連接器CN11、CN12上連接同步用線纜30，從而現(xiàn)場無線管理站11、12彼此的主模塊Ila和12a、交換機(jī)模塊Ilb和12b經(jīng)由同步用線纜30進(jìn)行連接。
[0043]另外，為了通過管腳識別部llc、12c分別對各現(xiàn)場無線管理站11、12進(jìn)行識別，連接器CN11、CN12如圖1所示，與各個管腳識別部llc、12c連接的管腳不同。
[0044]此外，構(gòu)成現(xiàn)場無線管理站11的主模塊11a、交換機(jī)模塊Ilb以及管腳識別部11c，經(jīng)由未圖示的內(nèi)部總線而彼此進(jìn)行連接。另外，構(gòu)成現(xiàn)場無線管理站12的主模塊12a、交換機(jī)模塊12b以及管腳識別部12c，經(jīng)由未圖示的內(nèi)部總線而彼此連接。
[0045]在同步用線纜30的一端設(shè)置與一個現(xiàn)場無線管理站11的連接器CNll嵌合連接的連接器CNa，在另一端設(shè)置有與另一個現(xiàn)場無線管理站12的連接器CN12嵌合連接的連接器 CNb。
[0046]在上述連接器CNa、CNb之間，設(shè)置有用于將主模塊Ila和12a連接的第I信號線組Pa、和用于將交換機(jī)模塊Ilb和12b連接的第2信號線組Pb。
[0047]在連接器CNa附近設(shè)置有用于識別一個現(xiàn)場無線管理站11的第3信號線組Pd，在連接器CNb附近設(shè)置有用于識別另一個現(xiàn)場無線管理站12的第4信號線組Pc2。上述連接器CNa、CNb作為同步用連接器起作用。
[0048]并且,在交換機(jī)模塊Ilb和12b中設(shè)置有開關(guān)SWm,其與用于將交換機(jī)模塊Ilb和12b連接的第2信號線組Pb串聯(lián)連接，對信號線組Pb進(jìn)行接通/斷開。
[0049]上述開關(guān)SWm的接通/斷開從外部通過設(shè)定工具40進(jìn)行設(shè)定。在圖1的實施例中，基干路由器21、22經(jīng)由由以環(huán)路狀連接的4個二層交換機(jī)SWl至SW4構(gòu)成的基干網(wǎng)絡(luò)NW3,與現(xiàn)場無線管理站11、12進(jìn)行冗余化連接，開關(guān)SWm設(shè)定為斷開。
[0050]圖2是用于識別上述現(xiàn)場無線管理站11、12的信號線組的放大圖，(A)表示第3信號線組Pel，(B)表示第4信號線組Pc2。在(A)中所示的第3信號線組Pcl中，信號線Pcll和Pcl2短路連接，在(B)中所示的第4信號線組Pc2中，信號線Pc21和Pc23短路連接。
[0051]對圖1的結(jié)構(gòu)中的各部分的動作進(jìn)行說明。
[0052]主模塊I la、12a由CPU和存儲器等構(gòu)成，OS以主模塊I la、12a為基礎(chǔ)進(jìn)行動作。上述主模塊lla、12a經(jīng)由同步用線纜30相互進(jìn)行通信，進(jìn)行各種信息的等值化。
[0053]另外，主模塊11 a、12a經(jīng)由未圖示的內(nèi)部總線，周期性地對連接器CNl 1、CNl 2和同步用線纜30的連接器CNa、CNb的嵌合連接狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。
[0054]由此，在無法檢測出規(guī)定識別管腳的短路狀態(tài)的情況下，能夠判斷為連接器沒有嵌合連接。
[0055]交換機(jī)模塊llb、12b是網(wǎng)絡(luò)開關(guān)(hub)，經(jīng)由同步用線纜30相互進(jìn)行連接，但如上述所示，開關(guān)SWm設(shè)定為斷開。
[0056]圖3是圖1的結(jié)構(gòu)中的冗余化連接的說明圖。如圖3所示，基干路由器21、22經(jīng)由由以環(huán)路狀連接的4個二層交換機(jī)SWl至SW4構(gòu)成的基干網(wǎng)絡(luò)NW3，與現(xiàn)場無線管理站
11、12進(jìn)行冗余化連接。
[0057]基干路由器21經(jīng)由圖3所示的A或D的路徑而與現(xiàn)場無線管理站11連接，并且，經(jīng)由B或C的路徑而與現(xiàn)場無線管理站12連接。
[0058]上述A是按照SW4、Sffl的順序通過各二層交換機(jī)的路徑。
[0059]上述D是按照SW4、Sff3, Sff2, Sffl的順序通過各二層交換機(jī)的路徑。
[0060]上述B是按照SW4、Sffl、SW2的順序通過各二層交換機(jī)的路徑。
[0061]上述C是按照SW4、Sff3, SW2的順序通過各二層交換機(jī)的路徑。
[0062]基干路由器22經(jīng)由圖3所示的E或H的路徑而與現(xiàn)場無線管理站12連接，并且，經(jīng)由F或G的路徑而與現(xiàn)場無線管理站11連接。
[0063]上述E是按照SW3、SW2的順序通過各二層交換機(jī)的路徑。
[0064]上述H是按照SW3、Sff4, SffU Sff2的順序通過各二層交換機(jī)的路徑。
[0065]上述F是按照SW3、Sff2, Sffl的順序通過各二層交換機(jī)的路徑。
[0066]上述G是按照SW3、Sff4, Sffl的順序通過各二層交換機(jī)的路徑。
[0067]設(shè)置在現(xiàn)場無線管理站11中的管腳識別部11c，對通過連接器CNll與同步用線纜30的連接器CNa嵌合連接而第3信號線組Pcl中的信號線Pcll和Pcl2的短路連接進(jìn)行檢測，對現(xiàn)場無線管理站11進(jìn)行識別，并將該識別結(jié)果輸出至主模塊11a。
[0068]設(shè)置在現(xiàn)場無線管理站12中的管腳識別部12c，對通過連接器CN12與同步用線纜30的連接器CNb嵌合連接而第4信號線組Pc2中的信號線Pc21和Pc23的短路連接進(jìn)行檢測，對現(xiàn)場無線管理站12進(jìn)行識別，并將該識別結(jié)果輸出至主模塊12a。
[0069]此外，與現(xiàn)有的圖7相同地，在2臺基干路由器21、22不經(jīng)由基干網(wǎng)絡(luò)NW3而分別與現(xiàn)場無線管理站11、12直接連接的情況下，如圖4所示，開關(guān)SWm設(shè)定為接通。
[0070]其結(jié)果，基干路由器21、22經(jīng)由現(xiàn)場無線管理站11、12而進(jìn)行冗余化連接。
[0071]對異常發(fā)生時的動作進(jìn)行說明。[0072]此外，作為前提條件，如上述所示，主模塊11a、12a為了實現(xiàn)冗余化動作，通過經(jīng)由同步用線纜30定期地交換彼此的信息，從而實現(xiàn)等值化。
[0073]如圖3所示，在將開關(guān)SWm斷開，經(jīng)由基干網(wǎng)絡(luò)NW3將基干路由器21、22與現(xiàn)場無線管理站11、12進(jìn)行冗余化連接的狀態(tài)下，如果構(gòu)成基干網(wǎng)絡(luò)NW3的線纜斷線或二層交換機(jī)SWl至SW4本身發(fā)生故障等，則與連接在該線纜或二層交換機(jī)SWl至SW4上的現(xiàn)場無線管理站的聯(lián)通性受到損害。
[0074]例如如果將二層交換機(jī)SWl和現(xiàn)場無線管理站11連接的線纜或二層交換機(jī)SWl發(fā)生故障，則與現(xiàn)場無線管理站11的聯(lián)通性受到損害。
[0075]因此，例如在現(xiàn)場無線管理站11的主模塊Ila中，設(shè)置對用于與現(xiàn)場無線管理站11連接的二層交換機(jī)SWl的各端口的連接狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視的單元，在發(fā)生了損害與現(xiàn)場無線管理站11的聯(lián)通性的故障的情況下，如圖5所示，通過將開關(guān)SWm接通，從而經(jīng)由現(xiàn)場無線管理站12而確保與現(xiàn)場無線管理站11的聯(lián)通性。
[0076]然后，在通過維護(hù)或更換而消除了線纜的斷線或二層交換機(jī)SWl的故障的情況下，再次將開關(guān)SWm斷開。
[0077]由此，在進(jìn)行冗余化的某一個現(xiàn)場無線管理站中發(fā)生了故障的情況下，能夠?qū)o法通信時間抑制為最小限度。
[0078]此外，通過在作為同步用連接器起作用的連接器CNa、CNb中還包含識別管腳，從而能夠?qū)?臺現(xiàn)場無線管理站11、12附加獨立的標(biāo)識符，能夠防止設(shè)定錯誤。
[0079]另外，在未連接同步用連接器的情況下，通過不進(jìn)行啟動，從而能夠防止由接線錯誤引起的誤動作。
[0080]另外，將通過同步用線纜30的同步用網(wǎng)絡(luò)和基干網(wǎng)絡(luò)的信號二重化，從而實現(xiàn)可靠性的提高。
[0081]并且，通過將電源線貫通設(shè)置在同步用線纜中，從而還能夠?qū)崿F(xiàn)電源的冗余化。
[0082]如以上說明所示，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)一種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其在被冗余化的某一個現(xiàn)場無線管理站發(fā)生了故障的情況下，能夠?qū)o法通信時間抑制為最小限度。
[0083]此外，以上說明只不過是將本發(fā)明的說明及例示作為目的而示出了特定的優(yōu)選實施例。因此，本發(fā)明并不限定于上述實施例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)包含更多的變更、變形。
[0084]本申請基于2012年6月29日提出的日本專利申請(特愿2012 — 147174)，其內(nèi)容在此作為參照而引入。
[0085]標(biāo)號的說明
[0086]11、12現(xiàn)場無線管理站
[0087]I la、12a 主模塊
[0088]lib、12b交換機(jī)模塊
[0089]11c、12c管腳識別部
[0090]CNl1、CNl2 連接器
[0091]NWl上位網(wǎng)絡(luò)
[0092]21、22基干路由器
[0093]NW3基干網(wǎng)絡(luò)[0094]30同步用線纜
[0095]CNa、CNb連接器(同步用連接器)
[0096]Pa、Pb、Pcl、Pc2 信號線組
[0097]Pcll、Pcl2、Pc21、Pc23 信號線
[0098]Sffl至SW4 二層交換機(jī)
[0099]Sffm 開關(guān)
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其冗余化連接加入了網(wǎng)關(guān)功能和系統(tǒng)管理功能的現(xiàn)場無線管理站， 該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的特征在于， 所述現(xiàn)場無線管理站至少包含交換機(jī)模塊， 多個所述現(xiàn)場無線管理站經(jīng)由同步用線纜和設(shè)置在該同步用線纜上的同步用連接器而相互連接，并且，在將所述交換機(jī)模塊彼此進(jìn)行連接的同步用系統(tǒng)中，串聯(lián)連接對該系統(tǒng)進(jìn)行接通/斷開的開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于， 在所述冗余化連接的各現(xiàn)場無線管理站上，經(jīng)由以環(huán)路狀連接的二層交換機(jī)而冗余化連接基干路由器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于， 利用所述同步用線纜和所述同步用連接器，將被冗余化連接的多個所述現(xiàn)場無線管理站可分別識別地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述同步用線纜和所述同步用連接器還包含電源線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于， 基于由所述同步用線纜和所述同步用連接器構(gòu)成的、對被冗余化連接的多個所述現(xiàn)場無線管理站分別識別的功能，檢測是否從至少某一個所述現(xiàn)場無線管理站插拔了所述同步用線纜和所述同步用連接器。
【文檔編號】H04L12/28GK103765830SQ201380002891
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】遠(yuǎn)藤正仁, 島村智美 申請人:橫河電機(jī)株式會社