JP2006003929A - Process controller and diagnosis method of control data of the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process controller to perform self-diagnosis and self-repair of an error in control data, a self-repair method of a duplex system of the controller and a control data memory, and a self-repair program of the control data memory. <P>SOLUTION: A process controller 11 to perform control processing by a control program comprises a control RAM 11c to store the control data processed by a CPU 11a with a cycle unit for control; a tracking RAM 11d to store the control data with the cycle unit for control; and a RAM diagnosis program 11e1 to diagnose the error in the control data, repair it if the error has been detected, by using the control data stored in the RAM 11d, resume and process the control program, and also determine a degree of a failure in accordance with the number of times of trials of the repair. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、制御プログラムを使用して鉄鋼プラント等のプロセス設備の監視や制御を実行するプロセスコントローラ、プロセスコントローラの制御データの診断方法に関する。   The present invention relates to a process controller that monitors and controls a process facility such as a steel plant using a control program, and a method for diagnosing control data of the process controller.

一般にマイクロプロセッサを用いて各種プラントの制御を行う制御用ディジタルプロセスコントローラ(以下省略してコントローラという)において、RAS機能は重大な機能の一つである。   Generally, in a control digital process controller (hereinafter abbreviated as a controller) that controls various plants using a microprocessor, the RAS function is one of important functions.

コントローラはこのRAS機能のうち、Reliability(信頼性)を確保するためにコントローラ自身が自己診断を行い、コントローラ自身の異常を検出している。   Among the RAS functions, the controller itself performs self-diagnosis in order to ensure reliability (reliability), and detects an abnormality of the controller itself.

これにより、プラントに対し間違った制御指令を発することを防ぎ、重大なエラーの発生を検知した場合には、プラントの運転状態を安全側への遷移させるようしている。   This prevents issuing a wrong control command to the plant, and when a serious error is detected, the operation state of the plant is shifted to the safe side.

また、Availability(使用可能性)を確保するために、検出したエラーの重大性を判定し、軽微なエラーでは作動は停止しないという耐故障性の向上を図っている。   In addition, in order to ensure availability (usability), the severity of the detected error is determined, and the fault tolerance is improved so that the operation does not stop with a minor error.

さらに、Serviceability(保守可能性)を確保するためには、コントローラ内のメモリに、自己診断により検出したエラーのうちコントローラの動作に重大な影響を与えるものを記憶するという方法をとっている。   Furthermore, in order to ensure serviceability (maintenability), an error detected by self-diagnosis that has a significant effect on the operation of the controller is stored in the memory in the controller.

この方法によれば、オペレータ、保守員は警報又はコントローラの停止等によりコントローラに異常が発生したことを知ったならば、このメモリ内に記憶されたエラーデータ(以下ロギングデータという)を見ることにより、故障内容、故障発生箇所等を知ることができる。   According to this method, if an operator or maintenance staff learns that an abnormality has occurred in the controller due to an alarm or controller stoppage, the error data (hereinafter referred to as logging data) stored in this memory is referred to. It is possible to know the failure content, the location where the failure occurred, and the like.

そして、このロギングデータに基づき、部品の交換等必要な処置を速やかに行うことにより、保守性の向上を図っている。なお、このような重大なエラーが検出されると、コントローラは上記のようにメモリに記憶すると共に、警報ランプの点灯及びモニタ装置への通知を行いオペレータ、操作員に対し異常の発生を通知する。   Based on this logging data, maintenance is improved by promptly performing necessary measures such as replacement of parts. When such a serious error is detected, the controller stores it in the memory as described above, and also notifies the operator and the operator of the occurrence of abnormality by lighting the alarm lamp and notifying the monitor device. .

また、コントローラ外部の同じ制御系の他の機器や、上位のシステムに対しても異常の発生を通知する。さらに、このエラーがプラント運転上支障のあるエラーであると判断した場合は、コントローラ自身の動作停止等によりシステム制御動作を安全方向に移行する。   Also, the occurrence of an abnormality is notified to other devices in the same control system outside the controller and to higher-level systems. Furthermore, when it is determined that this error is an error that hinders plant operation, the system control operation is shifted to a safe direction by stopping the operation of the controller itself.

一方、上記の自己診断においては、短絡、落雷等のノイズのコントローラ内への侵入や電源の瞬時的な変動等による一過性のエラーを検出し、このエラーを重大なエラーと判断する場合がある。   On the other hand, in the above self-diagnosis, a transient error may be detected due to noise such as a short circuit or lightning strike entering the controller or an instantaneous fluctuation of the power supply, and this error may be judged as a serious error. is there.

この場合、この一過性のエラーにも直ちに反応しコントローラを停止したり、オペレータやコントローラ外部の機器等へ異常の発生を通知したりすると、プラントにいたずらな外乱を起こしたり、オペレータに不安を与えることがある。   In this case, reacting immediately to this transient error and stopping the controller, or notifying the operator or equipment outside the controller of the occurrence of an abnormality will cause a mischievous disturbance in the plant or cause anxiety to the operator. May give.

そのため、まずエラーを検出した後に、直ちに反応するのではなく耐故障性を向上するため、再度、要すれば複数回自己診断を行い、この検出したエラーが実際のエラーなのか、再試行(リトライ)により正常に戻りうる一過性のエラーなのかを判断する。   Therefore, in order to improve fault tolerance rather than reacting immediately after detecting an error first, self-diagnosis is performed again if necessary, and if this detected error is an actual error, retry (retry). To determine whether it is a transient error that can return to normal.

そして、再試行の結果実際に重大なエラーが発生していると判断した場合に警報を発する等の処理をすると共に、メモリに記憶するという方法が用いられている。   Then, a method is used in which, when it is determined that a serious error has actually occurred as a result of the retry, an alarm is issued, and the result is stored in a memory.

しかし、再試行だけでは異常が検出できない恐れもあるため、自己診断によって検出した重大エラーはログファイルし、軽微なエラーについては再試行回数を判断データと比較して、エラーの重大性を判断する制御用ディジタルプロセスコントローラがある(例えば、特許文献1参照。)。
特許第3040186号明細書
However, since there is a possibility that an abnormality cannot be detected only by retrying, the serious error detected by self-diagnosis is log filed. For minor errors, the number of retries is compared with the judgment data to determine the severity of the error. There is a digital process controller for control (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3040186

マイクロプロセッサ等で高集積密度に実装されたプロセスコントローラの制御データを記憶するメモリとしては、通常、データの随時読出し書き込みが可能で、記憶容量が大きく、且つ、高速で読出し書き込みが行えるDRAM(Dynamic RAM、以後RAMと称す)が使用される。   As a memory for storing control data of a process controller mounted at a high integration density by a microprocessor or the like, a DRAM (Dynamic that can normally read and write data at any time, has a large storage capacity, and can read and write at high speed is provided. RAM, hereinafter referred to as RAM).

このRAMに記憶された制御データのエラーの原因は、主に、高集積度化されたRAM自身の信頼性に依存するエラーと、モータ等の強電磁界を有するプラント近辺にプロセスコントローラが設置された場合等において、プロセスコントローラの入出力線、接地線、及び電源線を介して混入する電気的な外乱ノイズによるエラーとがある。   The cause of the error in the control data stored in the RAM is that a process controller is installed in the vicinity of the plant having a strong electromagnetic field such as an error depending on the reliability of the highly integrated RAM itself and a motor. In some cases, there is an error due to electrical disturbance noise mixed in through the input / output lines, ground lines, and power supply lines of the process controller.

上述したように、プラントの制御においては、制御データのエラーは外乱ノイズ等の一過性エラーなのか、再試行で復旧しないRAM自身の故障で、システムを停止する必要のあるエラーなのかを識別し、極力プラントの運転を止めることなくエラー箇所を修復して運転を継続することが使用可能性の向上に重要である。   As described above, in plant control, it is identified whether the error in the control data is a transient error such as disturbance noise or the error of the RAM itself that cannot be recovered by retrying, and it is necessary to stop the system. However, it is important to improve the usability to restore the error part and continue the operation without stopping the operation of the plant as much as possible.

しかしながら、上述したような従来の方法では、プロセスコントローラの各モジュールについて自己診断によって重大なエラーの検出と記録、また、軽微なエラーの検出に対しては再試行回数によってエラーの重大性を判定して運転を継続する方法が知られているが、プロセスコントローラが実行している制御データを、リアルタイムで、プロセスコントローラを停止することなく自己修復して運転を継続するための方法は知られていない。   However, in the conventional method as described above, a serious error is detected and recorded by self-diagnosis for each module of the process controller, and for a minor error, the seriousness of the error is determined by the number of retries. There is no known method to continue operation by self-repairing the control data executed by the process controller in real time without stopping the process controller. .

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、プロセスコントローラの制御データのエラーを自己診断し、一過性のエラーに関しては制御データを記憶するメモリのデータを自己修復し、制御データを記憶するメモリの故障の場合はプラントの運転を中止することなく待機システムに交換し、プロセスコントローラを停止することなく自己修復して運転する使用可能性の高いプロセスコントローラ、プロセスコントローラの制御データ診断方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and self-diagnose process controller control data errors, and self-healing memory data storing control data for transient errors. If there is a failure in the memory that stores the memory, replace it with a standby system without stopping the operation of the plant. It aims to provide a method.

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1のプロセスコントローラは、制御データを記憶する制御用メモリと、前記制御データを処理するCPUモジュールと、前記CPUモジュールで処理が行われた前記制御データを複製して記憶するトラッキング用メモリと、前記制御用メモリに記憶された制御データを診断する診断処理手段とを有し、前記診断処理手段は、前記制御用メモリに記憶された制御データにエラーを検出した場合に、前記トラッキング用メモリに記憶された制御データを前記制御用メモリに記憶させた後に、前記制御用メモリに記憶された制御データの診断を再び行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a process controller according to claim 1 of the present invention includes a control memory for storing control data, a CPU module for processing the control data, and the processing performed by the CPU module. A tracking memory for copying and storing the control data; and a diagnosis processing means for diagnosing the control data stored in the control memory, wherein the diagnosis processing means stores the control data stored in the control memory. When an error is detected, the control data stored in the tracking memory is stored in the control memory, and then the control data stored in the control memory is diagnosed again.

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項5のプロセスコントローラの制御データ診断方法は、制御用メモリに記憶された制御データを診断するステップと、この診断するステップでエラーが検出された場合に、トラッキング用メモリに記憶された制御データを前記制御用メモリに記憶させるステップと、制御用メモリに記憶されたデータにエラーが検出されなかった場合に、制御用メモリに記憶されたデータをトラッキング用メモリに記憶させるステップとを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the process data diagnosis method for a process controller according to claim 5 of the present invention diagnoses the control data stored in the control memory, and an error is detected in the diagnosis step. In this case, the control data stored in the tracking memory is stored in the control memory, and if no error is detected in the data stored in the control memory, the data stored in the control memory is Storing in a tracking memory.

本発明によれば、プロセスコントローラに備える制御用メモリの制御データの診断処理手段によって、制御データのエラーチェックを実行し、エラーが検出された場合には、制御データを記憶するトラッキング用メモリのデータを使用して、制御用メモリの制御データを書き換え、制御処理を継続するので、制御データを記憶するメモリの故障や、制御データに一過性の異常があっても、プロセスコントローラを停止することなく制御データを修復して運転することが可能なプロセスコントローラ、プロセスコントローラの制御データ診断方法を提供することが出来る。   According to the present invention, control data error check is executed by the control data diagnosis processing means of the control memory provided in the process controller, and if an error is detected, the data in the tracking memory that stores the control data is detected. To rewrite the control data in the control memory and continue the control process, so that the process controller can be stopped even if there is a failure in the memory that stores the control data or there is a transient abnormality in the control data It is possible to provide a process controller that can restore and operate the control data without any trouble, and a control data diagnosis method for the process controller.

以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下に、本発明による実施例1に係るプロセスコントローラについて、図1乃至図5を参照して説明する。図1は、プロセスコントローラ100の構成図を示すブロック図である。プロセスコントローラ100は、コントローラユニット1、プラント6に接続される入出力モジュール17群を備えるI/Oユニット3、LAN15を介して接続される情報を表示するモニタツール16とから構成される。   The process controller according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration diagram of the process controller 100. The process controller 100 includes a controller unit 1, an I / O unit 3 including an input / output module 17 group connected to the plant 6, and a monitor tool 16 that displays information connected via the LAN 15.

そして、コントローラユニット1はプラント6を制御する制御用プログラムを記憶するCPUモジュール11、モニタツール16とLAN15を介して接続されるLANインタフェースモジュール12、及びI/Oユニット3と入出力線を介して接続されるI/Oインタフェースモジュール13とから構成され、これらがCPUモジュール11の後述するCPUバス11fで接続される。   The controller unit 1 stores a control program for controlling the plant 6, a LAN interface module 12 connected to the monitor tool 16 via the LAN 15, and the I / O unit 3 via input / output lines. The I / O interface module 13 to be connected is connected to the CPU module 11 via a CPU bus 11f described later.

次に、図2を参照して、CPUモジュール11の構成について説明する。CPUモジュール11は、マイクロコンピュータにより構成され、各種の演算、制御を実行するCPU11a、CPUモジュール11のハードウェアの制御に用いられるオペレーティングシステム(OS)を記憶するフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成されるOS用ROM(Read Only Memory、以後ROMと称す)11b、プラント6を制御するための各種の制御データを記憶する制御用RAM11c、制御用RAM11cに記憶される制御データを制御周期Tc単位でコピーして記憶するトラッキング用RAM11d、及びプラント6を制御するための制御プログラムを記憶する制御プログラム用EEROM(Electric Erasable and Programmable Read Only Rom以後EEPROMと称す)11eとから構成され、これらがCPUバス11fで接続されている。   Next, the configuration of the CPU module 11 will be described with reference to FIG. The CPU module 11 is constituted by a microcomputer, and is constituted by a CPU 11a that executes various operations and controls, and a nonvolatile memory such as a flash memory that stores an operating system (OS) used for controlling the hardware of the CPU module 11. OS ROM (Read Only Memory, hereinafter referred to as ROM) 11b, control RAM 11c for storing various control data for controlling the plant 6, and control data stored in the control RAM 11c for each control cycle Tc And a tracking RAM 11d for storing the control program, and a control program EEPROM (Electric Erasable and Programmable Read Only Rom) 11e for storing the control program for controlling the plant 6, which are connected to the CPU bus 11f. Connected .

次に、CPUモジュール11のプラントの制御処理について、図3を参照して説明する。   Next, the plant control process of the CPU module 11 will be described with reference to FIG.

一連のプラント制御処理は、スキャン実行タイミング(s100)で開始され、先ず、プラント6に備えられる図示しない各種のセンサからのデータを一括して入力する一括入力処理(BIO1)s101、この一括入力された各種のデータを演算用のデータとして変換する入力処理(LNZ1)s102、プラント6を制御するための応用プログラム(TASK)s103、所定の制御性能を得るために制御アルゴリズムに従ってプラント6に設けられる図示しない各種の操作端への出力を求める出力処理(LNZ2)s104、以上の入力処理、出力処理を実行後、制御用RAM11cに記憶された制御データの診断、データの修復を実行するRAM診断処理(DAG)s105、RAM診断処理(DAG)s10)後、制御用RAM11cに記憶された制御データを一括出力する一括出力処理(BIO2)s106、制御用RAM11cに記憶された制御データをトラッキング用RAM11dに記憶するトラッキング処理(TRK)s10)とから構成される。   A series of plant control processes are started at the scan execution timing (s100). First, a batch input process (BIO1) s101 for collectively inputting data from various sensors (not shown) provided in the plant 6, this batch input is performed. An input process (LNZ1) s102 for converting various data as calculation data, an application program (TASK) s103 for controlling the plant 6, and an illustration provided in the plant 6 according to a control algorithm to obtain a predetermined control performance RAM processing for executing diagnosis of control data stored in the control RAM 11c and restoration of data after executing the above input processing and output processing (LNZ2) s104 for obtaining output to various operation terminals that are not performed ( DAG) s105, RAM diagnostic processing (DAG) s10), control RAM1 Collective output processing for collectively outputting the control data stored in the c (BIO2) s106, constructed from a control data stored in the control RAM11c tracking process of storing the tracking RAM11d and (TRK) s10).

そして、これらの各プログラムモジュールからなる制御プログラムは、プラント6の制御性から要求される制御応答速度として必要な、例えば、数十m秒〜数百m秒の制御周期Tcで、CPU11aによって周期的に処理を実行される。   The control program composed of each of these program modules is periodically executed by the CPU 11a with a control cycle Tc of, for example, several tens of milliseconds to several hundreds of milliseconds required as a control response speed required from the controllability of the plant 6. The process is executed.

次に、このように構成されたプロセスコントローラ100のRAM診断処理(DAG)プログラムの詳細処理について、図4を参照して説明する。   Next, detailed processing of the RAM diagnosis processing (DAG) program of the process controller 100 configured as described above will be described with reference to FIG.

RAM診断処理(DAG)は、制御用RAM11cに記憶しようとする出力処理(LNZ2)した制御データについてパリティチェックを行ってエラーの有無を診断し、エラーが検出された場合には、制御用RAM11cに記憶されたトラッキング用RAM11dに記憶された直前の制御周期の制御データで置換して、当該アドレスに記憶し(修復処理し)、置換された制御データで制御処理を継続して実行する。   The RAM diagnosis process (DAG) performs parity check on the control data subjected to the output process (LNZ2) to be stored in the control RAM 11c to diagnose the presence or absence of an error. If an error is detected, the RAM diagnosis process (DAG) The control data of the immediately preceding control cycle stored in the stored tracking RAM 11d is replaced and stored at the address (repair processing), and the control processing is continuously executed with the replaced control data.

そして、次の制御周期以降においても制御データにエラーが検出される場合には、その修復処理の累積試行回数、及び単位時間当たりの試行回数のから故障の程度を判定する。   If an error is detected in the control data even after the next control cycle, the degree of failure is determined from the cumulative number of trials of the repair process and the number of trials per unit time.

この修復の処理フローは、メモリエラーの判定処理(ステップ1)、メモリの修復処理(ステップ2)、故障判定処理(ステップ3)、及び異常停止処理(ステップ4)とからなる。   The repair process flow includes a memory error determination process (step 1), a memory repair process (step 2), a failure determination process (step 3), and an abnormal stop process (step 4).

先ず、メモリエラー判定処理(ステップ1)は、制御対象となる制御用RAM11cの診断を行おうとする制御データが記憶されるアドレスを取り出し(s11)、制御データのチェック単位でのパリティステータスビットを初期化し(s12)、その診断アドレスの制御データを読み出し(s13)、パリティチェックによりエラーが発生しているか否かを判定する(s14)。   First, in the memory error determination process (step 1), an address at which control data to be diagnosed for the control RAM 11c to be controlled is taken out (s11), and a parity status bit for each control data check unit is initialized. (S12), the control data of the diagnostic address is read (s13), and it is determined whether an error has occurred due to the parity check (s14).

その結果、エラーが検出されなければ、終了し、次のアドレスのメモリエラーの判定処理に移る。   As a result, if no error is detected, the process is terminated, and the process proceeds to a memory error determination process for the next address.

次に、エラーが検出された場合、メモリ修復処理(ステップ2)に移る。先ず、修復のための図示しない試行回数カウンタを初期化する(s21)。次に、そのエラーが検出されたアドレスの制御データのパリティステータスビットを初期化し(s22)、トラッキング用RAM11dの制御データを読出し、当該アドレスの制御用RAM11cに書き込み、修正する(s23)。   Next, when an error is detected, the process proceeds to a memory repair process (step 2). First, a trial number counter (not shown) for repair is initialized (s21). Next, the parity status bit of the control data of the address where the error is detected is initialized (s22), the control data of the tracking RAM 11d is read, written to the control RAM 11c of the address, and corrected (s23).

次に、修復された結果を確認し、その試行回数で故障の程度を判定する故障判定処理(ステップ3)に移る。   Next, the repaired result is confirmed, and the process proceeds to a failure determination process (step 3) in which the number of trials determines the degree of failure.

修正された制御用RAM11cの制御データを読出し(s31)、再び、パリティチェックを行って、エラーの修復処理後のエラーがないか否かを確認する(s32)。   The corrected control data of the control RAM 11c is read (s31), and a parity check is performed again to check whether there is an error after the error repair process (s32).

その結果、エラーが検出された場合、試行回数カウンタをカウントアップする(s33)。次に、試行回数がN1以上か否かを判定し(s34)、試行回数がN1未満であれば、ステップs22へ戻る。   As a result, if an error is detected, the trial number counter is counted up (s33). Next, it is determined whether or not the number of trials is N1 or more (s34). If the number of trials is less than N1, the process returns to step s22.

試行回数がN1の場合は、修復不可能な重故障と判断し、モニタツール16に通知する(s35)。   If the number of trials is N1, it is determined that the fault is irreparable and is notified to the monitor tool 16 (s35).

即ち、複数回数の修復処理によっても制御データのエラーが検出されることから、当該アドレスの制御用RAMが故障している可能性が高いと判断できる。このため、プロセスコントローラの運転を停止する異常停止処理(s36)を実行する。   That is, since an error in the control data is detected even after a plurality of times of repair processing, it can be determined that there is a high possibility that the control RAM at the address has failed. For this reason, an abnormal stop process (s36) for stopping the operation of the process controller is executed.

ステップs32でエラーが検出されない場合は、累積試行カウンタのカウント値を1増加させ更新する(s37)。その累積試行回数が所定の回数N2以下であるか否かを判定する(s38)。累積試行回数が所定の回数N2以下の場合は、その発生時刻と診断しているアドレスを記憶する(s39)。   If no error is detected in step s32, the count value of the cumulative trial counter is incremented by 1 and updated (s37). It is determined whether or not the cumulative number of trials is a predetermined number N2 or less (s38). If the cumulative number of trials is less than or equal to the predetermined number N2, the time of occurrence and the address diagnosed are stored (s39).

例えば、現在から、所定の時間(1時間)までの間の単位時間当たりの累積試行回数を更新した回数(単位時間当たりの累積試行回数)と、所定の時間前からさらにその所定時間前までの間の単位時間当たりの累積試行回数をステップs39で記憶した発生時刻のデータなどを用いて算出する(s40)。   For example, the number of times of updating the cumulative number of trials per unit time from the present to the predetermined time (1 hour) (the cumulative number of trials per unit time), and the predetermined time to the predetermined time before The cumulative number of trials per unit time is calculated using the occurrence time data stored in step s39 (s40).

そして、単位時間当たりの累積試行回数の増加割合を現在から所定の時間前までの値(新しい単位時間当たりの累積試行回数)と、所定時間前からさらにその所定時間前までの値(前の単位時間当たりの累積試行回数)を比較して判定する(s41)。   Then, the increase rate of the cumulative number of trials per unit time is set to a value from the present to a predetermined time before (new cumulative number of trials per unit time) and a value from the predetermined time before the predetermined time (the previous unit). Judgment is made by comparing the cumulative number of trials per time (s41).

例えば、増加割合は、新しい単位時間当たりの累積試行回数を前の単位時間当たりの累積試行回数で除して求める。所定時間当たりの累積試行回数の増加割合が設定された値より大きい場合には、軽故障と判断し、モニタツール16二系故障を表示し(s42)次のアドレスの制御データの診断に移行する。   For example, the increase rate is obtained by dividing the cumulative number of trials per unit time by the previous cumulative number of trials per unit time. If the increase rate of the cumulative number of trials per predetermined time is larger than the set value, it is determined that the failure is minor, the monitor tool 16 second system failure is displayed (s42), and the control data diagnosis of the next address is performed. .

一方、累積試行回数が所定の回数N2以上(s38)の場合は、軽故障と判定しモニタツール16に軽故障を表示し(s42)、次のアドレスの制御データの診断に移る。   On the other hand, if the cumulative number of trials is equal to or greater than the predetermined number N2 (s38), it is determined that there is a minor failure, a minor failure is displayed on the monitor tool 16 (s42), and the control data diagnosis of the next address is started.

即ち、軽故障は、予め設定される制御周期Tcよりも長い時間における累積試行回数、及び、単位時間当たりの累積試行回数の増加により、故障の予兆を診断する。   In other words, a minor failure is diagnosed as a sign of failure based on an increase in the cumulative number of trials in a time longer than a preset control cycle Tc and the cumulative number of trials per unit time.

従って、本実施例に拠れば、制御用RAM11cのエラーに対して、一過性の制御データのエラーは修復して継続運転し、軽度の故障は予兆を検出して通知し、制御用RAMの素子の故障のような重故障の場合のみ運転停止とすることができる。   Therefore, according to the present embodiment, in response to the error in the control RAM 11c, a transient control data error is repaired and the operation is continued, and a minor failure is detected and notified, and the control RAM 11 The operation can be stopped only in the case of a serious failure such as an element failure.

以下に、本発明の実施例2に係るプロセスコントローラの2重化システムについて、図5及び図6を参照して説明する。   A duplex system for process controllers according to Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図5はプロセスコントローラの2重化システム200の構成をブロック図で示したもので、図6は、そのCPUモジュール11の詳細構成図を示す。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the duplex system 200 of process controllers, and FIG. 6 is a detailed configuration diagram of the CPU module 11.

この実施例2の各部について、実施例1のプロセスコントローラ100と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この実施例2が実施例1と異なる点は、稼動系のプロセスコントローラユニット1と並列に、もう一台の待機系のプロセスコントローラユニット2を構成していることにある。   In each part of the second embodiment, the same parts as those of the process controller 100 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The second embodiment is different from the first embodiment in that another standby process controller unit 2 is configured in parallel with the active process controller unit 1.

そして、夫々のプロセスコントローラユニット1、2には、トラッキングインタフェースモジュール14を備え、図6に示すように、稼動系プロセスコントローラユニット1のCPUモジュール11に備えるRAM診断プログラム11e1によって、制御周期Tc単位で制御用RAM11cの制御データを、トラッキングインタフェースモジュール14を介して待機系プロセスコントローラユニット2の制御用RAM11cに転送する機能を備える。   Each of the process controller units 1 and 2 is provided with a tracking interface module 14, and as shown in FIG. 6, the RAM diagnostic program 11e1 provided in the CPU module 11 of the active process controller unit 1 controls the control cycle Tc. A function of transferring the control data of the control RAM 11c to the control RAM 11c of the standby process controller unit 2 via the tracking interface module 14 is provided.

図6において、稼動系プロセスコントローラユニット1は、診断により自プロセスコントローラユニットを選択し、I/Oユニット3のI/Oインタフェースモジュール17をI/Oインタフェースモジュール13を介して選択して制御している。   In FIG. 6, the active process controller unit 1 selects its own process controller unit by diagnosis, and selects and controls the I / O interface module 17 of the I / O unit 3 via the I / O interface module 13. Yes.

ところが、稼動系のCPUモジュール11の制御用RAM11cから制御データのエラーが検出され、RAM診断プログラム11e1が重故障と判定し、制御不可能と自己診断すると、CPU11aはトラッキングインタフェース14、及びプロセスコントローラユニット2のトラッキングインタフェース14を介してCPU11aに制御権を引き渡すことを通知し、プロセスコントローラユニット2の制御を中止する。   However, when an error in the control data is detected from the control RAM 11c of the active CPU module 11, and the RAM diagnostic program 11e1 determines that a serious failure has occurred and self-diagnosis is impossible, the CPU 11a detects the tracking interface 14 and the process controller unit. 2 notifies the CPU 11a that the control right is to be transferred via the tracking interface 14, and stops the control of the process controller unit 2.

次の、制御周期Tcにおいては、待機系プロセスコントローラユニット2のCPU11aが稼動系プロセスコントローラ1から転送された制御データを使用して制御を開始する。   In the next control cycle Tc, the CPU 11a of the standby process controller unit 2 starts control using the control data transferred from the active process controller 1.

従って、稼動系プロセスコントローラ2の制御用RAM11cの一過性のエラーや、重故障が発生した場合のいずれの場合においても、制御を継続して実行することが可能なプロセスコントローラの2重化システムを提供することが出来る。   Therefore, a process controller duplex system capable of continuously executing control in any case where a transient error or a serious failure occurs in the control RAM 11c of the active process controller 2 Can be provided.

本発明は、上述した実施例に何ら限定されるものではなく、上述したパリティチェックは他のハミングコードチェックとしても良く、また、制御用RAM11cを修復する制御データは、トラッキング用RAM11dに記憶された前回の制御周期Tcでのデータに変えて、過去の制御周期のデータを平均化した値とする等、対象となる制御データの性格から任意の演算式で求めた値に書き換えるようにすることも可能で、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and the parity check described above may be another Hamming code check, and control data for restoring the control RAM 11c is stored in the tracking RAM 11d. In place of the data in the previous control cycle Tc, the data of the past control cycle may be averaged, or the value may be rewritten to a value obtained by an arbitrary arithmetic expression from the characteristics of the target control data. Various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の実施例1に係るプロセスコントローラの構成図。The block diagram of the process controller which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係るCPUモジュールの構成図。1 is a configuration diagram of a CPU module according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の制御プログラムの構成を説明する図。The figure explaining the structure of the control program of this invention. 本発明の自己修復処理プログラムによる動作を説明するフロー図。The flowchart explaining operation | movement by the self-repair processing program of this invention. 本発明の実施例2に係るプロセスコントローラの2重化システムの構成図。The block diagram of the duplication system of the process controller which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係るCPUモジュールの構成図。The block diagram of the CPU module which concerns on Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 プロセスコントローラユニット(稼動系)
2 プロセスコントローラユニット(待機系)
3 I/Oユニット
6 プラント
11 CPUモジュール
11a CPU
11b OS用ROM
11c 制御用RAM
11d トラッキング用RAM
11e 制御プログラム用ROM
11e1 RAM診断プログラム
12 LANインタフェースモジュール
13 I/Oインタフェースモジュール
14 トラッキングインタフェースモジュール
15 LAN
16 モニタツール
17 I/Oモジュール
1 Process controller unit (working system)
2 Process controller unit (standby system)
3 I / O unit 6 Plant 11 CPU module 11a CPU
11b ROM for OS
11c RAM for control
11d RAM for tracking
11e ROM for control program
11e1 RAM diagnostic program 12 LAN interface module 13 I / O interface module 14 Tracking interface module 15 LAN
16 Monitor tool 17 I / O module

Claims (6)

制御データを記憶する制御用メモリと、
前記制御データを処理するCPUモジュールと、
前記CPUモジュールで処理が行われた前記制御データを複製して記憶するトラッキング用メモリと、
前記制御用メモリに記憶された制御データを診断する診断処理手段とを有し、
前記診断処理手段は、前記制御用メモリに記憶された制御データにエラーを検出した場合に、前記トラッキング用メモリに記憶された制御データを前記制御用メモリに記憶させた後に、前記制御用メモリに記憶された制御データの診断を再び行うことを特徴とするプロセスコントローラ。
Control memory for storing control data;
A CPU module for processing the control data;
A tracking memory for copying and storing the control data processed by the CPU module;
Diagnostic processing means for diagnosing control data stored in the control memory,
In the case where an error is detected in the control data stored in the control memory, the diagnostic processing means stores the control data stored in the tracking memory in the control memory and then stores the control data in the control memory. A process controller characterized by rediagnosing stored control data.
前記診断処理手段は、前記トラッキング用メモリに記憶された制御データを前記前記制御用メモリへの記憶と、前記制御データの診断により制御データのエラーの検出が所定回数以上繰り返された場合に、プロセスコントローラを停止させることを特徴とする請求項1に記載のプロセスコントローラ。   The diagnosis processing means is configured to process a process when the control data stored in the tracking memory is stored in the control memory and detection of an error in the control data is repeated a predetermined number of times or more by diagnosis of the control data. The process controller according to claim 1, wherein the controller is stopped. 情報を表示するモニタツールをさらに有し、
前記診断処理手段は、前記トラッキング用メモリに記憶された制御データを前記制御用メモリに記憶させた後に、制御データの診断を再び行い、のエラーが検出されなかった場合の回数を累積した累積試行回数が所定回数以上となった場合に、前記モニタツールに軽故障を表示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプロセスコントローラ。
A monitor tool for displaying information;
The diagnosis processing means performs control data diagnosis again after storing the control data stored in the tracking memory in the control memory and accumulates the number of times when no error is detected. 3. The process controller according to claim 1, wherein a minor failure is displayed on the monitor tool when the number of times becomes a predetermined number or more.
前記診断処理手段は、制御データを前記制御用メモリへ記憶させた後に、制御データの診断を再び行い、制御データのエラーが検出されなかった場合の単位時間当たりの発生回数である単位時間当たり累積試行回数が所定の条件より増加した場合に、前記モニタツールに軽故障を表示することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のプロセスコントローラ。   The diagnosis processing means performs control data diagnosis again after storing the control data in the control memory, and accumulates per unit time, which is the number of occurrences per unit time when no control data error is detected. 4. The process controller according to claim 1, wherein a minor failure is displayed on the monitor tool when the number of trials exceeds a predetermined condition. 5. 制御用メモリに記憶された制御データを診断するステップと、
この診断するステップでエラーが検出された場合に、トラッキング用メモリに記憶された制御データを前記制御用メモリに記憶させるステップと、
制御用メモリに記憶されたデータにエラーが検出されなかった場合に、制御用メモリに記憶されたデータをトラッキング用メモリに記憶させるステップとを
有することを特徴とするプロセスコントローラの制御データ診断方法。
Diagnosing control data stored in the control memory;
If an error is detected in the diagnosing step, storing the control data stored in the tracking memory in the control memory;
And a step of storing the data stored in the control memory in the tracking memory when no error is detected in the data stored in the control memory.
前記トラッキング用メモリに記憶された制御データを、制御用メモリに記憶させた回数を数えるステップと、
この数えた回数が所定回数以上となった場合にプロセスコントローラの運転を停止させるステップとを
有することを特徴とする請求項5に記載のプロセスコントローラの制御データ診断方法。
Counting the number of times the control data stored in the tracking memory is stored in the control memory;
6. The process controller control data diagnosis method according to claim 5, further comprising a step of stopping the operation of the process controller when the counted number exceeds a predetermined number.
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