JP2008181240A - Redundant distributing control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多目的インテリジェントビル、オフィスビル、住居ビルなどの各種ビル、上水道プラント、下水道プラント、空港システムなどのプラントにおいて、プラント設備の監視及び制御を行う冗長化分散制御システムに関する。 The present invention relates to a redundant distributed control system that monitors and controls plant equipment in various buildings such as multipurpose intelligent buildings, office buildings, and residential buildings, water supply plants, sewerage plants, and airport systems.
近年、ビル、水道プラントなどのプラント監視制御システムは、分散制御システムに移行してきている。分散制御システムでは、システムの冗長化構成を組むのは稀で、一般的にはシングル構成が大半である。 In recent years, plant monitoring and control systems such as buildings and water plants have shifted to distributed control systems. In a distributed control system, it is rare to form a redundant configuration of a system, and generally a single configuration is mostly used.
ところが、分散接続された制御用コンピュータが冗長化構成となっている場合、主系が異常となった場合、ネットワークの接続状況によっては、従系へ切替るまでに時間を要したり、切替るべきでない状況で切替わってしまう問題が起こることが考えられる。 However, if the control computers connected in a distributed configuration have a redundant configuration, if the primary system fails, depending on the connection status of the network, it may take time to switch to the secondary system. There is a possibility that the problem of switching in a situation that should not occur.
また、LON(登録商標:Local Operating Network)の制御用コンピュータは冗長化構成であることが稀有であるため、通常、制御用コンピュータが異常となった場合はその制御用コンピュータが管理している信号の監視ができなくなってしまう問題がある。
本発明は、以上のような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、冗長化構成のコントロールサーバステーション若しくは制御用コンピュータに障害が発生したとき、適切かつスムーズに、主系と従系とを切替えることができる冗長化分散制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional technical problems. When a failure occurs in a control server station or a control computer having a redundant configuration, the master system and the slave system are appropriately and smoothly connected. It is an object of the present invention to provide a redundant distributed control system that can switch between the two.
本発明は、ヒューマンインタフェースステーションと、複数台の制御用コンピュータと、前記ヒューマンインタフェースステーションと情報用伝送路を介して接続され、前記複数台の制御用コンピュータと制御用伝送路を介して接続された複数台のコントロールサーバステーションとを備え、前記ヒューマンインタフェースステーションは、前記情報用伝送路を通じて前記複数台のコントロールサーバステーションそれぞれに必要なデータの設定及び表示、前記制御用コンピュータの計測データ表示、状態表示、制御対象の遠隔操作を行い、前記複数台の制御用コンピュータは、前記制御用伝送路に分散接続され、制御対象の制御に必要なデータを計測及び収集して制御を行い、前記複数台のコントロールサーバステーションは、前記制御用伝送路を通じて前記複数台の制御用コンピュータそれぞれのデータの保存及び管理を行い、設定された制御条件が成立した場合に制御出力要求を出力し、かつ、前記複数台のコントロールサーバステーションそれぞれは、主系と従系の冗長化構成を成し、前記情報用伝送路及び制御用伝送路を通じて相互監視を行い、相互監視障害状況に応じて、当該複数台のコントロールサーバステーションの主系と従系の切替えを行う主従切替え機能を備えた冗長化分散制御システムを特徴とする。 The present invention is connected to a human interface station, a plurality of control computers, the human interface station via an information transmission path, and connected to the plurality of control computers via a control transmission path. A plurality of control server stations, and the human interface station sets and displays data necessary for each of the plurality of control server stations through the information transmission path, displays measurement data of the control computer, and displays a status. Remote control of the control target, the plurality of control computers are distributedly connected to the control transmission line, measure and collect data necessary for control of the control target, and control the plurality of control computers, The control server station is for the control The data of each of the plurality of control computers is stored and managed through a transmission path, a control output request is output when a set control condition is satisfied, and each of the plurality of control server stations is A redundant configuration of the system and the slave system is performed, the mutual monitoring is performed through the information transmission path and the control transmission path, and the master system and the slave system of the plurality of control server stations according to the mutual monitoring failure status. It features a redundant distributed control system having a master-slave switching function for switching.
また、本発明は、ヒューマンインタフェースステーションと、複数台の制御用コンピュータと、前記ヒューマンインタフェースステーションと情報用伝送路を介して接続され、前記複数台の制御用コンピュータと制御用伝送路を介して接続され、かつ、相互に相互監視用伝送路を介して接続された複数台のコントロールサーバステーションとを備え、前記ヒューマンインタフェースステーションは、前記情報用伝送路を通じて前記複数台のコントロールサーバステーションそれぞれに必要なデータの設定及び表示、前記制御用コンピュータの計測データ表示、状態表示、制御対象の遠隔操作を行い、前記複数台の制御用コンピュータは、前記制御用伝送路に分散接続され、制御対象の制御に必要なデータを計測及び収集して制御を行い、前記複数台のコントロールサーバステーションは、前記制御用伝送路を通じて前記複数台の制御用コンピュータそれぞれのデータの保存及び管理を行い、設定された制御条件が成立した場合に制御出力要求を出力し、かつ、前記複数台のコントロールサーバステーションそれぞれは、主系と従系の冗長化構成を成し、前記相互監視用伝送路を通じて相互監視を行い、相互監視障害状況に応じて当該複数台のコントロールサーバステーションの主系と従系の切替えを行う主従切替え機能を備えた冗長化分散制御システムを別の特徴とする。 Further, the present invention is connected to a human interface station, a plurality of control computers, the human interface station via an information transmission path, and connected to the plurality of control computers via a control transmission path. And a plurality of control server stations connected to each other via a mutual monitoring transmission path, and the human interface station is necessary for each of the plurality of control server stations through the information transmission path. Data setting and display, measurement data display of the control computer, status display, remote control of the control target, the plurality of control computers are distributedly connected to the control transmission line for control of the control target Measure and collect necessary data and control it, Several control server stations store and manage data of each of the plurality of control computers through the control transmission path, and output a control output request when a set control condition is satisfied, and Each of the plurality of control server stations has a redundant configuration of a master system and a slave system, and performs mutual monitoring through the mutual monitoring transmission path, and according to the mutual monitoring failure status, Another feature is a redundant distributed control system having a master-slave switching function for switching between a master system and a slave system.
また、本発明は、LON伝送路に分散接続され、制御対象の制御に必要なデータを計測及び収集して制御を行う複数台の制御用コンピュータと、前記複数台の制御用コンピュータと前記LON伝送路を介して接続され、前記複数台の制御用コンピュータのデータの管理を行い、設定された制御条件が成立した場合に制御出力要求を出力するコントロールサーバステーションと、前記コントロールサーバステーションと情報用伝送路を介して接続され、前記コントロールサーバステーションに必要なデータの設定及び表示、前記制御用コンピュータの計測データ表示、状態表示、制御対象の遠隔操作を行うヒューマンインタフェースステーションとで構成され、前記複数台の制御用コンピュータそれぞれは、前記LON伝送路に対して冗長化構成を成し、当該冗長化構成を成す他の制御用コンピュータ及びコントロールサーバステーションとの間で前記LON伝送路を介して相互の状態監視を行い、相互監視で検出した障害状況に応じて、他の制御用コンピュータ及びコントロールサーバステーションとの間のバインドに対し、制御用コンピュータの主系から従系がメインに切り替わったときに自動的にノードリプレースを行う主従切替え機能を備えた冗長化分散制御システムをまた別の特徴とする。 In addition, the present invention provides a plurality of control computers that are distributedly connected to a LON transmission line, measure and collect data necessary for control of a control target, perform control, the plurality of control computers, and the LON transmission. A control server station that is connected through a path, manages data of the plurality of control computers, and outputs a control output request when a set control condition is satisfied; and transmission of information to and from the control server station A plurality of units connected to each other by a human interface station that is connected via a road and performs setting and display of data necessary for the control server station, measurement data display of the control computer, status display, and remote operation of a control target. Each of the control computers has a redundant configuration for the LON transmission line. And the other control computers and control server stations having the redundant configuration are mutually monitored via the LON transmission line, and according to the failure status detected by the mutual monitoring, A redundant distributed control system having a master-slave switching function that automatically performs node replacement when the control computer is switched from the main system to the main system for binding between the control computer and the control server station. Another feature.
さらに、本発明は、LON伝送路に分散接続され、制御対象の制御に必要なデータを計測及び収集して制御を行う複数台の制御用コンピュータと、前記複数台の制御用コンピュータと前記LON伝送路を介して接続され、前記複数台の制御用コンピュータのデータの管理を行い、設定された制御条件が成立した場合に制御出力要求を出力するコントロールサーバステーションと、前記コントロールサーバステーションと情報用伝送路を介して接続され、前記コントロールサーバステーションに必要なデータの設定及び表示、前記制御用コンピュータの計測データ表示、状態表示、制御対象の遠隔操作を行うヒューマンインタフェースステーションとで構成され、前記複数台の制御用コンピュータそれぞれは、前記LON伝送路に対して冗長化構成を成し、当該冗長化構成を成す複数台の制御用コンピュータ間はそれぞれの外部インタフェースポート相互監視用伝送路で相互の状態監視を行い、かつ、前記LON伝送路においても他の制御用コンピュータ及びコントロールサーバステーションとの間の相互の状態監視を行い、相互監視で検出した障害状況に応じて、他の制御用コンピュータ及びコントロールサーバステーションとの間のバインドに対し、制御用コンピュータの主系から従系がメインに切り替わったときに自動的にノードリプレースを行う主従切替え機能を備えた冗長化分散制御システムをさらに別の特徴とする。 Furthermore, the present invention provides a plurality of control computers that are distributedly connected to a LON transmission line, measure and collect data necessary for control of a control target, perform control, the plurality of control computers, and the LON transmission. A control server station that is connected through a path, manages data of the plurality of control computers, and outputs a control output request when a set control condition is satisfied; and transmission of information to and from the control server station A plurality of units connected to each other by a human interface station that is connected via a road and performs setting and display of data necessary for the control server station, measurement data display of the control computer, status display, and remote operation of a control target. Each control computer is made redundant with respect to the LON transmission line. The plurality of control computers in the redundant configuration are mutually monitored by their external interface port mutual monitoring transmission lines, and other control computers are also used in the LON transmission line. And the control server station to monitor the state of each other, and depending on the failure status detected by the mutual monitoring, the binding between the other control computer and the control server station from the main system of the control computer Another feature of the present invention is a redundant distributed control system having a master-slave switching function that automatically replaces a node when a slave is switched to the main.
本発明によれば、冗長化構成のコントロールサーバステーションを有する分散制御システムにおいて、コントロールサーバステーション間のシステム状態確認が複数の伝送経路を通して行われることにより、より適切に主系と従系の切替えを行うことができ、無監視状態継続時間の短縮、制御不能状態継続時間の短縮が図れる。 According to the present invention, in a distributed control system having redundantly configured control server stations, system status confirmation between the control server stations is performed through a plurality of transmission paths, so that the master system and the slave system can be switched more appropriately. This can be performed, and the non-monitoring state duration time can be shortened and the uncontrollable state duration time can be shortened.
また本発明によれば、LON対応のLONノードである制御用コンピュータの冗長化構成を成すことで制御用コンピュータの主系と従系の自動切替えを行うことができ、制御不能状態継続時間の短縮が図れる。 In addition, according to the present invention, the redundant configuration of the control computer that is the LON node corresponding to the LON can be automatically switched between the primary system and the secondary system of the control computer, thereby shortening the uncontrollable state duration time. Can be planned.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)図1は本発明の第1の実施の形態の冗長化分散制御システムの構成を示している。第1の実施の形態の冗長化分散制御システムは、ヒューマンインタフェースステーションHISと、複数台の制御用コンピュータLOC(11)〜LOC(16)、LOC(21)〜LOC(26)と、ヒューマンインタフェースステーションHIS(1)、HIS(2)と情報用伝送路21を介して接続され、複数台の制御用コンピュータLOCと制御用伝送路31、32を介して接続された複数台、かつ、2台で1対とされている制御用コンピュータCSV(11)とCSV(12)、またCSV(21)とCSV(22)と、情報用伝送路21に接続されたプリンタPRTとで構成されている。
(First Embodiment) FIG. 1 shows the configuration of a redundant distributed control system according to a first embodiment of the present invention. The redundant distributed control system according to the first embodiment includes a human interface station HIS, a plurality of control computers LOC (11) to LOC (16), LOC (21) to LOC (26), and a human interface station. HIS (1), HIS (2) are connected to each other via the
コントロールサーバステーションCSVは、CSV(11)とCSV(12)との間、また、CSV(21)とCSV(22)との間のように、主系と従系との装置間で定周期にシステム状態を送受信して相互監視を行う。ここでシステム状態とは、コントロールサーバステーションCSVのプロセス稼動状況、コントロールサーバステーションCSVのハードウェア障害状況、情報用伝送路21の診断結果、制御用伝送路31、32の診断結果等をいう。そして主系と従系との装置間、ここではCSV(11)とCSV(12)との間、また、CSV(21)とCSV(22)との間では、情報用伝送路21あるいは制御用伝送路31又は32に障害があれば、異常となった伝送路経由ではデータの送受信ができないため、もう一方の伝送路を通じてシステム状態を相互に把握し、自コントロールサーバステーションCSVと相手のコントロールサーバステーションCSVのシステム状態を確認し、障害の内容に応じてあらかじめ設定したルールに則って、主系と従系の切替え処理を行うことを特徴としている。
The control server station CSV is periodically transmitted between the primary and secondary devices, such as between the CSV (11) and the CSV (12), and between the CSV (21) and the CSV (22). Send and receive system status and perform mutual monitoring. Here, the system state refers to a process operation status of the control server station CSV, a hardware failure status of the control server station CSV, a diagnosis result of the
ヒューマンインタフェースステーションHIS(1)、HIS(2)は監視対象設備の入出力信号の設定、設備データの表示、設備の遠隔操作のインタフェースを行うためのコンピュータステーションであり、CRTやLCD等のディスプレイ装置への画面表示は複数のウィンドウを同時に表示できるマルチウィンドウ表示が可能である。マルチウィンドウ表示はマルチウィンドウ表示システムに対応したOS(オペレーティングシステム)を用い、別々の設備画面を同時に表示したり、監視画面とトレンドグラフとを同時に表示したりすることができる。また、HIS(1)、HIS(2)のヒューマンマシンインタフェース機能により、日報/月報の設定、グラフの設定、グラフィック画面の作成/変更及び印字要求、各種自動制御アプリケーションの実行/中止の操作、表示画面の切替え等が、マウス操作又はペン操作又はキーボード操作で行うことができる。本冗長化分散制御システムでは、HIS(1)、HIS(2)のように、1システムにおいて複数台のHISを接続し、同様に操作可能にしている。本発明としては1台であっても構わない。 Human interface stations HIS (1) and HIS (2) are computer stations for setting the input / output signals of the equipment to be monitored, displaying the equipment data, and interfacing the equipment remotely, and display devices such as CRTs and LCDs. Multi-window display that can display multiple windows at the same time is possible. The multi-window display uses an OS (operating system) compatible with the multi-window display system, and can display different equipment screens at the same time, and can simultaneously display a monitoring screen and a trend graph. In addition, HIS (1) and HIS (2) human machine interface functions enable daily / monthly report settings, graph settings, graphic screen creation / change and print requests, and execution / stop operations for various automatic control applications. Screen switching and the like can be performed by mouse operation, pen operation, or keyboard operation. In the redundant distributed control system, a plurality of HISs are connected in one system, such as HIS (1) and HIS (2), and can be operated similarly. One unit may be used as the present invention.
情報用伝送路21にはEthernet(登録商標)を採用し、伝送プロトコルはBACnet(商品名)、若しくはTCP/IP、UDP/IPとBACnetとの併用、若しくはオリジナルのプロトコルとTCP/IP、UDP/IPとの併用を用いる。特に通信プロトコルは限定されない。尚、BACnetは米国の学会ASHRAEで規格化されたプロトコルである。
Ethernet (registered trademark) is used for the
複数台のHIS(1)、HIS(2)を接続して各HISで同様のデータ表示を行うために、HIS(1)、HIS(2)各々がコントロールサーバステーションCSV(11)とCSV(12)、また、CSV(21)とCSV(22)に対して表示データの読み出しを行う。 In order to connect a plurality of HIS (1) and HIS (2) and display the same data in each HIS, each of the HIS (1) and HIS (2) has control server stations CSV (11) and CSV (12 In addition, the display data is read out from the CSV (21) and the CSV (22).
制御用コンピュータLOC(11)〜LOC(16)はコントロールサーバステーションCSV(12)、CSV(12)に制御用伝送路31にて接続されており、LOC(21)〜LOC(26)はコントロールサーバステーションCSV(21)、CSV(22)に制御用伝送路32にて接続されている。これらの制御用コンピュータLOCは、各種自動制御に必要な設定情報に基づき、設備の監視・制御を行い、また、プロセス入出力信号の管理を行う。プロセス信号の種類には、アナログ入力、アナログ出力、アナログ入出力、ディジタル入力、ディジタル出力、ディジタル入出力、積算値がある。
The control computers LOC (11) to LOC (16) are connected to the control server stations CSV (12) and CSV (12) via a
制御用伝送路31、32にはLON(登録商標:Local Operating Network)若しくはコンピュータリンク、若しくは無手順方式の伝送方式を用いる。この制御用伝送路31、32については、Ethernet(登録商標)を採用してもよい。そしてEthernet(登録商標)を採用した場合には、情報用伝送路21の場合と同様に、その伝送プロトコルはBACnet若しくはTCP/IP、UDP/IPとBACnetの併用、若しくはオリジナルのプロトコルとTCP/IP、UDP/IPとを併用する。尚、この通信プロトコルもこれらに限定されるものではない。
The
1対のCSV(11)とCSV(12)とは、情報用伝送路21及び制御用伝送路31に共に接続され、情報用伝送路21及び制御用伝送路31の伝送プロトコルに対応している。同様に、別の1つのCSV(21)とCSV(22)とは、情報用伝送路21及び別の制御用伝送路32に共に接続され、情報用伝送路21及び制御用伝送路32の伝送プロトコルに対応している。
The pair of CSV (11) and CSV (12) are connected together to the
これらのCSV(11)、CSV(12)は分散制御システム中に冗長化構成で複数台、ここでは2台1対として設置され、制御用伝送路31で接続されている制御用コンピュータLOC(11)〜LOC(16)の入出力データの瞬時値/平均値/積算値データのファイリング、履歴データの保存、システムデータのバックアップを行う。また、別の1対のCSV(21)、CSV(22)も同様に、別の制御用伝送路32で接続した制御用コンピュータLOC(21)〜LOC(26)の入出力データの瞬時値/平均値/積算値データのファイリング、履歴データの保存、システムデータのバックアップを行う。ここで、分散制御システムの規模により、制御用伝送路にて接続されるCSVとLOCとのグループは、図1のシステム構成に例示しているようにシステム規模に応じて複数グループ設置されることもある。
These CSV (11) and CSV (12) are installed in a redundant configuration in a redundant configuration in a plurality of units, here two units as a pair, and connected to a control computer LOC (11) connected by a control transmission path 31. ) To LOC (16) input / output data instantaneous value / average value / integrated value data filing, history data saving, system data backup. Similarly, another pair of CSV (21) and CSV (22) also have instantaneous values of input / output data of control computers LOC (21) to LOC (26) connected by another
CSV(11)〜CSV(22)各々は、HIS(1)、HIS(2)からの要求により、LOC(11)〜LOC(16)、LOC(21)〜LOC(26)各々の入出力データの送受信を行う。制御用伝送路31、32がLONの場合は、CSV(11)、CSV(12)はLOC(11)〜LOC(16)のネットワーク変数とバインドすることによってデータのインタフェースを行い、同様に、CSV(21)、CSV(22)はLOC(21)〜LOC(26)のネットワーク変数とバインドすることによってデータのインタフェースを行う。ここで、「バインド」とはソフト的な信号線の結線のことである。
Each of CSV (11) to CSV (22) receives input / output data of LOC (11) to LOC (16) and LOC (21) to LOC (26) in response to requests from HIS (1) and HIS (2). Send and receive. When the
プリンタPRTはネットワークプリンタであり、制御メッセージ、機器状態ON/OFFの履歴、警報若しくは異常発生/回復等の履歴、日報/月報等の帳票の印字出力を行う。また、HIS(1)、HIS(2)の画面のハードコピーを印刷することができる。ネットワークプリンタPRTは1システムに複数台接続することも可能であり、ネットワークプリンタPRTへの印字制御はHIS(1)、HIS(2)それぞれ、また、CSV(11)〜CSV(22)それぞれで行うことができる。 The printer PRT is a network printer, and prints out control messages, device status ON / OFF history, alarm or abnormality occurrence / recovery history, and daily / monthly reports. Also, hard copies of the HIS (1) and HIS (2) screens can be printed. A plurality of network printers PRT can be connected to one system, and printing control to the network printer PRT is performed by the HIS (1) and the HIS (2), respectively, and by the CSV (11) to the CSV (22). be able to.
本実施の形態の冗長化分散制御システムにおける冗長化構成を成すCSV(11)とCSV(12)とは、情報用伝送路21及び制御用伝送路31を介して、自身から見た情報用伝送路21及び制御用伝送路31の状態、自身のプロセス状態、メモリ状態、CPU稼動状態等のシステム状態をお互いに送受信する。同様に、冗長化構成を成すCSV(21)とCSV(22)とは、情報用伝送路21及び制御用伝送路32を介して、自身から見た情報用伝送路21及び制御用伝送路32の状態、自身のプロセス状態、メモリ状態、CPU稼動状態等のシステム状態をお互いに送受信する。
The CSV (11) and the CSV (12) forming the redundant configuration in the redundant distributed control system of the present embodiment are the information transmission seen from itself via the
この諸機能を果たすための各CSVの機能構成が、図2に示してある。すなわち、情報用伝送路21に対する通信制御を司る伝送路(1)通信制御部101、制御用伝送路31あるいは32に対する通信制御を司る伝送路(2)通信制御部102、情報用伝送路21側における異常の有無を判定する伝送路(1)異常診断部111、制御用伝送路31あるいは32側における異常の有無を判定する伝送路(2)異常診断部112、これら伝送路(1)異常診断部111と伝送路(2)異常診断部112の異常診断結果に基づき、主系/従系の切替え判定を行う主従切替え判断部120、そして、ヒューマンインタフェースステーションHIS、プリンタPRT、他のコントロールサーバステーションCSVと情報用伝送路21を介して上記情報通信を行い、また、各制御用コンピュータLOC、他のコントロールサーバステーションCSVと制御用伝送路31あるいは32を介して上記情報通信を行い、さらに必要な演算制御を行う主制御処理部130を備えている。
The functional configuration of each CSV for fulfilling these functions is shown in FIG. That is, the transmission path (1) that controls communication with respect to the information transmission path 21 (1) The
図3にシステム状態の例を示してある。システム異常には、OS動作異常、ハードウェア異常、情報用伝送路21の送信異常である伝送路(1)送信異常、その受信異常である伝送路(1)受信異常、制御用伝送路31あるいは32の送信異常である伝送路(2)送信異常、その受信異常である伝送路(2)受信異常、自身に搭載しているアプリケーションの異常がある。
FIG. 3 shows an example of the system state. The system abnormality includes an OS operation abnormality, a hardware abnormality, a transmission line (1) transmission abnormality that is a transmission abnormality of the
図4のフローチャートに示したように、各CSVは、主従切替え判断部120にてこれらのいずれかに異常が発生していないか否かを周期的に診断し(ステップS1、S2)、いずれかに異常発生があった場合には主制御処理部130に主従切替え判定信号を送り(ステップS3でYES、あるいはステップS4でYES)、主制御処理部130は通信が可能な伝送路21又は31あるいは32を用いて1対の相手方のCSVと通信し、所定の条件で主従昇格/降格の判断をし、主従切替えを行う(ステップS5、S6)。
As shown in the flowchart of FIG. 4, each CSV periodically diagnoses whether any abnormality has occurred in the master-slave switching determination unit 120 (steps S <b> 1 and S <b> 2). If an abnormality occurs, a master-slave switching determination signal is sent to the main control processing unit 130 (YES in step S3 or YES in step S4), and the main
例示すれば、2台1対のCSV(11)とCSV(12)との間で、通常はCSV(11)が主系、CSV(12)が従系として動作する。そしてシステム状態において、主系CSV(11)が正常であれば、主系と従系の切替えは行わない。従系のCSV(12)が正常で、それまで主系のCSV(11)のシステム状態に異常が発生した場合は、CSV(12)はCSV(11)に対し降格要求を発行し、CSV(12)は主系に昇格し、CSV(11)は従系に降格する。その後この状態を継続し、逆の状況となった場合に同様の昇格降格の動作を行う。別の1対のCSV(21)、CSV(22)についても、通常は主系はCSV(21)、従系はCSV(22)として動作し、上記と同様の昇格降格の動作を行う。 For example, between a pair of CSV (11) and CSV (12), normally, the CSV (11) operates as a master system and the CSV (12) as a slave system. If the main system CSV (11) is normal in the system state, the main system and the sub system are not switched. If the slave CSV (12) is normal and an error has occurred in the system status of the master CSV (11) until then, the CSV (12) issues a demote request to the CSV (11), and the CSV ( 12) is promoted to the primary, and CSV (11) is demoted to the secondary. Thereafter, this state is continued, and if the situation is reversed, the same promotion / demotion operation is performed. As for another pair of CSV (21) and CSV (22), the main system normally operates as CSV (21) and the subordinate system operates as CSV (22), and performs the operation of promotion / demotion similar to the above.
従来の一般的な分散制御システムでは、コントロールサーバステーションCSV(11)、CSV(12)の間、またCSV(21)、CSV(22)の間の相互監視は情報用伝送路21でのみの確認であった。これに対して本実施の形態の冗長化分散制御システムは、情報用伝送路21でシステム状態の相互監視を行うと共に、別の制御用伝送路31あるいは32においてもシステム状態の相互監視を行う。これにより、次のような作用、効果を奏する。
In the conventional general distributed control system, mutual monitoring between the control server stations CSV (11) and CSV (12) and between the CSV (21) and CSV (22) is confirmed only on the
情報用伝送路21上でのみで行われる従来の相互監視の場合、CSV(11)と情報用伝送路21との間に障害が発生した場合は相互監視ができなくなり、CSV(11)が主系のままそれまで従系であったCSV(12)も主系に昇格する動作となる。そのとき、HIS(1)、HIS(2)からはCSV(11)が存在しなくなり、CSV(12)が昇格したように見える。この場合、CSV(11)とCSV(12)との両方が主系として振舞うことになる。しかし、HIS(1)、HIS(2)から見えるCSVはCSV(12)のみのため、CSV(12)に対しデータの読み書きの要求を行う。HIS(1)、HIS(2)から制御設定の変更を行うとCSV(12)のみに反映される。このため、CSV(11)とCSV(12)との不整合が発生し、制御については両方から実行されてしまうため、意図した設定と異なる制御が行われてしまうことになる。これに対して本実施の形態のシステムにおいては、情報用伝送路21上での相互監視に加えて、制御用伝送路31においてもCSV(11)とCSV(12)との相互監視を行うため、CSV(11)のシステム状態の異常がCSV(12)に伝わり、CSV(12)が正常であればCSV(11)に対し、制御用伝送路31経由で降格要求を送信し、CSV(12)は主系に昇格する。そのため、より確実に相互監視することができ、適切に主系と従系の切替えを行うことができる。これは、別の1対のCSV(21)、CSV(22)側についても同様である。
In the case of the conventional mutual monitoring performed only on the
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態の冗長化分散制御システムについては、図5、図6を用いて説明する。本実施の形態のシステムは、冗長化構成のコントロールサーバステーションCSV(11)とCSV(12)とのそれぞれの外部インタフェースポート間を相互監視用伝送路51にて接続し、この相互監視用伝送路51を介してシステム状態の相互監視を行い、また、CSV(21)とCSV(22)とのそれぞれの外部インタフェースポート間も相互監視用伝送路52にて接続し、この相互監視用伝送路52を介してシステム状態の相互監視を行う。そして、情報用伝送路21が異常となった場合は、他の異常の発生状況に応じて、予め設定したルールに則って主系と従系のCSVを切替えることを特徴とする。この相互監視の外部インタフェースポートとしてはシリアルポート、パラレルポート、USBポートなどを利用する。何れを利用するかは特に限定されないが、情報用伝送路21の接続ポート、制御用伝送路31あるいは32の接続ポートとは別のポートである。
(Second Embodiment)
The redundant distributed control system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system according to the present embodiment connects the external interface ports of the redundantly configured control server stations CSV (11) and CSV (12) through a mutual monitoring transmission line 51, and this mutual monitoring transmission line. The system status is mutually monitored via 51, and the external interface ports of the CSV (21) and the CSV (22) are also connected by the mutual monitoring transmission line 52. The system status is mutually monitored via When the
本実施の形態の場合、冗長化構成のCSV(11)とCSV(12)との間、またCSV(21)とCSV(22)との間は、情報用伝送路21、制御用伝送路31あるいは32で相互監視を行い、さらに相互監視用伝送路51あるいは52で相互監視を行う。そのために、各CSVは図6に示す機能構成を備えている。すなわち、情報用伝送路21に対する通信制御を司る伝送路(1)通信制御部101、制御用伝送路31あるいは32に対する通信制御を司る伝送路(2)通信制御部102、相互監視用伝送路51あるいは52に対する通信制御を司る伝送路(3)通信制御部103、第1の実施の形態と同様に図3のリストに示した伝送路異常診断、つまり、情報用伝送路21側における異常の有無、制御用伝送路31あるいは32側における異常の有無、そして相互監視用伝送路における異常の有無を診断する伝送路異常診断部110、この伝送路異常診断部110の異常診断結果に基づき、主系/従系の切替え判定を行う主従切替え判断部120、そして、ヒューマンインタフェースステーションHIS、プリンタPRT、他のコントロールサーバステーションCSVと情報用伝送路21を介して上記情報通信を行い、また、各制御用コンピュータLOC、他のコントロールサーバステーションCSVと制御用伝送路31あるいは32を介して上記情報通信を行い、また、相互監視用伝送路51あるいは52を介して相互監視情報の通信を行い、さらに必要な演算制御を行う主制御処理部130を備えている。
In the present embodiment, the
本実施の形態にあっても、主従切替え判断部120は第1の実施の形態と同様に図3に示したシステム状態に基づき伝送路の異常、相互監視の相手方のCSVの状態、自身に搭載しているアプリケーションの異常有無を判断し、主従切替え判断を実行する。そしてこの主従切替え判断の手順は、第1の実施の形態と同様に図4のフローチャートに示したようになる。ただし、本実施の形態の場合には、相互監視用伝送路51あるいは52にて冗長化構成の相手方のCSVや他の情報用伝送路21、制御用伝送路31あるいは32の異常有無を判断する点が異なっている。
Even in the present embodiment, the master-slave
本実施の形態の冗長化分散制御システムによれば、分散制御システムの情報用伝送路21及び制御用伝送路31、32とは関係のない相互監視用伝送路51、52を利用することで、情報用伝送路21及び制御用伝送路31、32の通信に影響を与えることなく、さらにシステム状態の相互監視を行うことができるため、第1の実施の形態の効果に加えて、従来の情報用伝送路のみの相互監視と比較し、より確実に相互監視することができ、適切に主系と従系の切替えを行うことができる。
According to the redundant distributed control system of the present embodiment, by using the mutual monitoring transmission paths 51 and 52 that are not related to the
尚、本実施の形態にあっても、制御用伝送路31あるいは32に第1の実施の形態と同様にLONを採用することができる。また、上記実施の形態の説明では、伝送路異常診断部110が情報用伝送路21、制御用伝送路31あるいは32、そして相互監視用伝送路51あるいは52にてCSV間の相互監視を行うようにしたが、これに限らず、情報用伝送路21と相互監視用伝送路51あるいは52にて、又は、制御用伝送路31あるいは32と相互監視用伝送路51あるいは52にてCSV間の相互監視を行うようにしてもよい。
Even in the present embodiment, LON can be adopted for the
(第3の実施の形態)図7を用いて、本発明の第3の実施の形態の冗長化分散制御システムについて説明する。本実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態のシステムに対して、コントロールサーバステーションCSVと制御用コンピュータLOCとの間の制御用伝送路としてLON伝送路LON31,LON32を採用したことを特徴とする。LON(登録商標)では、伝送路を通じてシステム状態の送受信を行い、障害の内容に応じてあらかじめ設定したルールに則って、主系と従系の切替え処理を行い、さらに主系と従系のノードリプレース(ソフト的な信号結線の更新)を行うため、冗長化構成の主系と従系が切替ることで、無監視状態の時間が短時間で回避できる利点がある。このLON伝送路LON31,LON32を採用するために、ノードとしてLON伝送路に接続されるすべての機器、つまり、コントロールサーバステーションCSV(11),CSV(12),CSV(21),CSV(22)、制御用コンピュータLOC(11)〜LOC(16),LOC(21)〜LOC(26)にはそれぞれを識別する固有のNEURON IDを持つLONニューロンチップNRが搭載されている。 (Third Embodiment) A redundant distributed control system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment employs LON transmission lines LON31 and LON32 as control transmission lines between the control server station CSV and the control computer LOC with respect to the system of the first embodiment shown in FIG. It is characterized by that. In LON (registered trademark), transmission / reception of the system state is performed through the transmission path, and switching processing between the primary system and the secondary system is performed according to a rule set in advance according to the content of the failure. Since replacement (software signal connection update) is performed, there is an advantage that the non-monitoring time can be avoided in a short time by switching the main system and the sub system in the redundant configuration. In order to employ the LON transmission lines LON31 and LON32, all devices connected to the LON transmission line as nodes, that is, control server stations CSV (11), CSV (12), CSV (21), CSV (22) Each of the control computers LOC (11) to LOC (16) and LOC (21) to LOC (26) is equipped with a LON neuron chip NR having a unique NEURON ID for identifying each.
以下の説明では、LON伝送路LON31で接続されたコントロールサーバステーションCSV(11),CSV(12)、また制御用コンピュータLOC(11)〜LOC(16)について説明するが、LON伝送路LON32で接続されたコントロールサーバステーションCSV(21),CSV(22)、また制御用コンピュータLOC(21)〜LOC(26)についても同様である。 In the following description, the control server stations CSV (11) and CSV (12) connected through the LON transmission line LON31 and the control computers LOC (11) to LOC (16) will be described, but they are connected through the LON transmission line LON32. The same applies to the control server stations CSV (21) and CSV (22) and the control computers LOC (21) to LOC (26).
本実施の形態の冗長化分散制御システムは、第1の実施の形態と同様に動作する。ただし、LONにおいては、通信プロトコルはLonTalk(商品名)である。LONの場合は、LONに接続されるノードはノード間でバインドというソフト結線を行い信号の送受信を行うのが一般的である。冗長化構成のコントロールサーバステーションCSV(11),CSV(12)において、システム状態の相互監視を行い、主系と従系の切替えが必要となった場合に、主系のCSV(11)と制御用コンピュータLOC(11)〜LOC(16)との間のバインドデータを従系のCSV(12)に対し継承しなければ、CSV(12)とLOC(11)〜LOC(16)との間で信号の送受信ができず、結果としてヒューマンインタフェースステーションHIS(1),HIS(2)において信号の現在値の更新が行えなくなってしまう。従来、LON対応のCSVが冗長化構成であるシステムは一般的ではなかったが、本実施の形態では、主系と従系が切替ったときに、主系だったCSV(11)のバインドをそれまで従系であったCSV(12)にノードリプレースを自動で行うコマンドを発行する。このノードリプレースに必要な情報はNEURON IDとXIFファイルである。そこで、XIFファイルはCSV(11)とCSV(12)とを同じにしておけば変更の必要がない。NEURON IDについては、予めCSV(11)にはCSV(12)のIDを、CSV(12)にはCSV(11)のIDを登録しておくことにより、自動でノードリプレースを行うようにしている。 The redundant distributed control system according to this embodiment operates in the same manner as in the first embodiment. However, in LON, the communication protocol is LonTalk (trade name). In the case of LON, nodes connected to the LON generally perform signal transmission and reception by performing a soft connection called bind between the nodes. In the redundant control server stations CSV (11) and CSV (12), mutual monitoring of the system state is performed, and when switching between the primary system and the secondary system becomes necessary, control with the primary system CSV (11) is performed. If the bind data between the computer LOC (11) to LOC (16) for the computer is not inherited to the slave CSV (12), between the CSV (12) and LOC (11) to LOC (16) As a result, the current value of the signal cannot be updated in the human interface stations HIS (1) and HIS (2). Conventionally, a system in which a LON-compliant CSV has a redundant configuration has not been common, but in this embodiment, when the primary system and the secondary system are switched, the CSV (11) that was the primary system is bound. A command for automatically performing the node replacement is issued to the CSV (12) that has been the slave until then. Information necessary for this node replacement is a NEURON ID and an XIF file. Therefore, the XIF file need not be changed if the CSV (11) and the CSV (12) are the same. With regard to the NEURON ID, the CSV (11) ID is registered in advance in the CSV (11), and the CSV (11) ID is registered in the CSV (12) in advance, so that the node replacement is automatically performed. .
本実施の形態によれば、このノードリプレースを行うことによって、LONを用いる分散制御システムにおいてコントロールサーバステーションCSVが冗長化でき、その結果として第1の実施の形態と同様の作用、効果を奏する。 According to the present embodiment, by performing this node replacement, the control server station CSV can be made redundant in the distributed control system using LON, and as a result, the same operations and effects as in the first embodiment can be achieved.
(第4の実施の形態)本発明の第4の実施の形態の冗長化分散制御システムについて、図8を用いて説明する。本実施の形態の冗長化分散制御システムは、図5に示した第2の実施の形態のシステムに対して、コントロールサーバステーションCSVと制御用コンピュータLOCとの間の制御用伝送路としてLON伝送路LON31,LON32を採用したことを特徴とする。そして、本実施の形態でも、制御用伝送路にLON伝送路LON31,LON32を採用するために、ノードとしてLON伝送路に接続されるすべての機器にそれぞれを識別する固有のNEURON IDを持つLONニューロンチップNRを搭載してある。 (Fourth Embodiment) A redundant distributed control system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The redundant distributed control system of this embodiment is different from the system of the second embodiment shown in FIG. 5 in that a LON transmission line is used as a control transmission line between the control server station CSV and the control computer LOC. It is characterized by adopting LON31 and LON32. Also in this embodiment, in order to adopt the LON transmission lines LON31 and LON32 as the control transmission lines, the LON neuron having a unique NEURON ID for identifying each device connected to the LON transmission line as a node. A chip NR is mounted.
本実施の形態の冗長化分散制御システムは、第2の実施の形態と同様に動作する。ただし、LON伝送路の特徴として、LON伝送路に接続されるノードはノード間でバインドというソフト結線を行い信号の送受信を行う。そして、第3の実施の形態と同様に、主系と従系が切替ったときに、主系だったCSV(11)のバインドをそれまで従系であったCSV(12)にノードリプレースを自動で行うコマンドを発行する。 The redundant distributed control system according to this embodiment operates in the same manner as in the second embodiment. However, as a feature of the LON transmission path, nodes connected to the LON transmission path perform signal transmission and reception by performing a soft connection called binding between the nodes. As in the third embodiment, when the primary system and the secondary system are switched, the node (replacement) of the primary system CSV (11) is replaced with the secondary system CSV (12). Issue automatic commands.
本実施の形態によれば、このノードリプレースを行うことによって、LONを用いる分散制御システムにおいてコントロールサーバステーションCSVが冗長化でき、その結果として第2の実施の形態と同様の作用、効果を奏する。 According to the present embodiment, by performing this node replacement, the control server station CSV can be made redundant in the distributed control system using LON, and as a result, the same operations and effects as in the second embodiment can be achieved.
(第5の実施の形態)本発明の冗長化分散制御システムの第5の実施の形態について、図9、図10、図11を用いて説明する。本実施の形態にあっては、コントロールサーバステーションCSVと制御用コンピュータLOCとを接続する伝送路にLONを採用して制御用コンピュータLOCを冗長化構成としたことを特徴とする。すなわち、コントロールサーバステーションCSV(11)は一重で、制御用コンピュータLOC(11)〜LOC(14)側をA,B二重に冗長化し、同様に、コントロールサーバステーションCSV(21)についても一重にし、制御用コンピュータLOC(21)〜LOC(24)側をA,B二重に冗長化した構成である。尚、以下では、一方のLON伝送路LON31にて接続されたコントロールサーバステーションCSV(11)、制御用LOC(11)〜LOC(14)側についてのみ説明するが、他方についても同様である。 (Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the redundant distributed control system of the present invention will be described with reference to FIGS. 9, 10, and 11. FIG. The present embodiment is characterized in that the control computer LOC has a redundant configuration by adopting LON in the transmission path connecting the control server station CSV and the control computer LOC. That is, the control server station CSV (11) is single, the control computers LOC (11) to LOC (14) are made redundant A and B, and similarly, the control server station CSV (21) is also single. The control computers LOC (21) to LOC (24) are redundantly configured with A and B redundancy. In the following, only the control server station CSV (11) and the control LOC (11) to LOC (14) connected by one LON transmission line LON31 will be described, but the same applies to the other.
LONにおいては、通信プロトコルはLonTalkである。図9に示したように、制御用コンピュータLOCは、LOC(11A)とLOC(11B)、LOC(12A)とLOC(12B)等、副番のAとBを付すことにより冗長化構成で対となる制御用コンピュータを示している。2台1対となる制御用コンピュータLOC(11A)とLOC(11B)それぞれは制御対象の装置A1,A2それぞれに対して制御信号線60にて接続され、制御用コンピュータLOC(12A)とLOC(12B)は制御対象の装置B1,B2それぞれに対して制御信号線60にて接続され、他も同様に接続されている。
In LON, the communication protocol is LonTalk. As shown in FIG. 9, the control computer LOC has a redundant configuration by attaching sub-numbers A and B such as LOC (11A) and LOC (11B), LOC (12A) and LOC (12B), and the like. A control computer is shown. A pair of control computers LOC (11A) and LOC (11B) are connected to the devices A1 and A2 to be controlled by the
LON伝送路LON31に接続されているコントロールサーバステーションCSVおよび制御用コンピュータLOCは、全てLONのノードであり、ニューロンチップNRが搭載されている。 The control server station CSV and the control computer LOC connected to the LON transmission line LON31 are all LON nodes and are equipped with a neuron chip NR.
各制御用コンピュータLOC(ここでは、LOC(11A)について説明するが、他のLOCも同様である。)は、図10に示す機能構成によって制御対象装置A1,A2に対する主従切替え制御をする。すなわち、装置A1,A2に対して制御信号を授受する制御信号線通信制御部201、LON伝送路LON31に対する通信制御を司るLON通信制御部202、装置A1,A2との制御信号線60における異常の有無を診断する制御信号線異常診断部211、LON伝送路LON(11)における異常の有無を診断するLON異常診断部212、これらの制御信号線異常診断部211あるいはLON異常診断部212の異常診断結果に基づき、主系/従系の切替え判定を行う主従切替え判断部220、そして、コントロールサーバステーションCSV(11)とLON伝送路LON31を介して通信を行い、制御信号線60を介して制御対象である装置A1、A2等と通信を行い、主従切替え要求をコントロールサーバステーションCSV(11)に送信し、このCSV(11)からノードリプレースコマンドを受信してノードリプレースを行う制御や他の必要な演算制御を行う主制御処理部230を備えている。
Each control computer LOC (here, LOC (11A) will be described but the same applies to other LOCs) performs master-slave switching control on the control target devices A1 and A2 with the functional configuration shown in FIG. That is, the control signal line
本実施の形態にあっては、図11のフローチャートに示すように、主系の制御用コンピュータLOC(11A)と従系の制御用コンピュータLOC(11B)とは、制御対象装置A1,A2については個別にシステム監視し(ステップS11)、LON伝送路LON31側についてはLON31を介してシステム情報を相互監視する(ステップS12)。そしてシステム状態を監視し、主系側が異常となり従系を主系に昇格させる必要がありと判断した場合(ステップS13でYES又はステップS14でYES)、従系のLOC(11B)はコントロールサーバステーションCSV(11)に切替えを通知し、CSV(11)が主系だったLOC(11A)のバインドを従系だったLOC(11B)に自動的にノードリプレースするコマンドを発行する(ステップS15又はステップS16)。尚、このノードリプレースに必要な制御用コンピュータLOCの情報はNEURON IDとXIFファイルであるが、第3、第4の実施の形態と同様にXIFファイルはCSV(11)に予め登録しておくことで、自動でノードリプレースを行う。これにより、LON対応の制御用コンピュータLOC(11A)、LOC(11B)の冗長化を実現できる。 In the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 11, the main control computer LOC (11A) and the secondary control computer LOC (11B) are controlled devices A1 and A2. The system is individually monitored (step S11), and the system information on the LON transmission line LON31 side is mutually monitored via the LON31 (step S12). When the system status is monitored and it is determined that the master side becomes abnormal and the slave system needs to be promoted to the master system (YES in step S13 or YES in step S14), the slave LOC (11B) is the control server station. The switch is notified to the CSV (11), and a command for automatically replacing the binding of the LOC (11A) where the CSV (11) is the primary system to the LOC (11B) which is the secondary system is issued (Step S15 or Step S15) S16). The information of the control computer LOC necessary for this node replacement is the NEURON ID and the XIF file, but the XIF file is registered in advance in the CSV (11) as in the third and fourth embodiments. Then, node replacement is performed automatically. Thereby, the redundancy of the LON-compatible control computers LOC (11A) and LOC (11B) can be realized.
上述したように、LON伝送路LON31に冗長化構成で接続された他のLOC(12A)とLOC(12B)等についても同様であり、また、別のLON伝送路LON32にて接続されているCSV(21)と制御用コンピュータLOC(21A),LOC(21B)等についても同様である。 As described above, the same applies to the other LOC (12A) and LOC (12B) connected to the LON transmission line LON31 in a redundant configuration, and the CSV connected to another LON transmission line LON32 The same applies to (21) and the control computers LOC (21A) and LOC (21B).
(第6の実施の形態)本発明の冗長化分散制御システムの第6の実施の形態について、図12、図13を用いて説明する。本実施の形態のシステムでは、図9に示した第5の実施の形態の冗長化分散制御システムに対して、主系と従系の制御用コンピュータLOC(11A)とLOC(11B)との間、LOC(21A)とLOC(21B)との間等のシステム状態の相互監視を、各制御用コンピュータLOCの外部インタフェースポートに接続した相互監視用伝送路411、421等を用いても行う構成にしたことを特徴としている。
(Sixth Embodiment) A sixth embodiment of the redundant distributed control system of the present invention will be described with reference to FIGS. In the system of this embodiment, the redundant distributed control system of the fifth embodiment shown in FIG. 9 is provided between the primary and secondary control computers LOC (11A) and LOC (11B). The mutual monitoring of the system state such as between the LOC (21A) and the LOC (21B) can be performed using the mutual
2台1対となる制御用コンピュータLOC(11A)とLOC(11B)それぞれは制御対象の装置A1,A2それぞれに対して制御信号線60にて接続され、制御用コンピュータLOC(12A)とLOC(12B)は制御対象の装置B1,B2それぞれに対して制御信号線60にて接続され、他も同様に接続されている。
A pair of control computers LOC (11A) and LOC (11B) are connected to the devices A1 and A2 to be controlled by the
図13に示すように、制御用コンピュータLOC(11A),LOC(11B)は共に、制御対象の装置A1,A2に対して制御信号を授受する制御信号線通信制御部201、LON伝送路LON31に対する通信制御を司るLON通信制御部202、相互監視用伝送路411に対する通信制御を司る伝送路(4)通信制御部203、制御信号線60における異常の有無、LON伝送路LON31における異常の有無を診断する伝送路異常診断部210、この伝送路異常診断部210の異常診断結果に基づき、主系/従系の切替え判定を行う主従切替え判断部220、そして、コントロールサーバステーションCSV(11)とLON31を介して通信を行い、制御信号線60を通じて制御対象である装置A1、A2等と通信を行い、主従切替え要求をCSV(11)に送信し、このCSV(11)からノードリプレースコマンドを受信してノードリプレースを行う制御や他の必要な演算制御を行う主制御処理部230を備えている。他の制御用コンピュータLOC(12A)、LOC(12B)、LOC(21A)、LOC(22B)等も同様の構成である。
As shown in FIG. 13, both the control computers LOC (11A) and LOC (11B) are connected to the control signal line
本実施の形態の冗長化分散制御システムにおいては、第5の実施の形態と同様に制御用コンピュータLOC(11A)とLOC(11B)との間、LOC(21A)とLOC(21B)との間等の相互監視による主従切替え制御を行い、相互監視用伝送路411、421等にて冗長化構成の相手方のLOCや他の制御信号線60、LON伝送路LON31等の異常有無を判断し、上述したように主従切替えを行う。
In the redundant distributed control system of this embodiment, as in the fifth embodiment, between the control computers LOC (11A) and LOC (11B), and between LOC (21A) and LOC (21B). The master-slave switching control by mutual monitoring is performed, and the presence or absence of abnormality in the LOC of the other party in the redundant configuration, the other
本実施の形態の冗長化分散制御システムによれば、分散制御システムの制御信号線60やLON伝送路LON31,LON32等とは関係のない相互監視用伝送路411,421等を利用することで、制御信号線やLON伝送路の通信に影響を与えることなくシステム状態の相互監視を行うことができるため、第5の実施の形態の効果に加えて、LOCをより確実に相互監視することができ、適切に主系と従系の切替えを行うことができる。
According to the redundant distributed control system of the present embodiment, by using the mutual
尚、本実施の形態にあっても、各LOCが相互監視に利用する外部インタフェースポートはシリアル通信ポートでもパラレル通信ポートでもUSBポートでも、さらには無線通信ポートでもよく、特に通信の種別は限定されない。 Even in this embodiment, the external interface port used by each LOC for mutual monitoring may be a serial communication port, a parallel communication port, a USB port, or even a wireless communication port, and the type of communication is not particularly limited. .
(他の実施例)
本発明において、第1の実施の形態、第2の実施の形態の冗長化構成のコントロールサーバステーションCSVのシステム状態取得を幹線の情報用伝送路21とは別のネットワーク若しくは信号線を通じて送受信し、複数の経路でシステム情報を取得し、その状況に応じて、コントロールサーバステーションCSVの主系と従系を切替える方法について、必ずしも本システムの制御用コンピュータLOCが接続されている伝送路の伝送方式にとらわれず、無線や電力線搬送(PLC)が伝送路に用いられていてもよく、伝送方式は限定しない。つまり、情報用伝送路21、制御用伝送路31、32の伝送路はEthernet(登録商標)でもLONでもフィールドバスでもよく、特に伝送路の種別及びプロトコルは限定されることはない。
(Other examples)
In the present invention, the system state acquisition of the control server station CSV of the redundant configuration of the first embodiment and the second embodiment is transmitted / received through a network or signal line different from the trunk
また、コントロールサーバステーションCSVが一重の場合でシステムに1台しかない場合は、ヒューマンインタフェースステーションHISと一体型でもよい。 Further, when the control server station CSV is single and there is only one control server station, it may be integrated with the human interface station HIS.
また、本発明において、情報用伝送路21は一重でも二重化されていても構わず、ループ型でも構わない。また、コントロールサーバステーションCSVと制御用コンピュータLOCとを接続する制御用伝送路31、32の接続形態はバス型でもスター型でも、フリートポロジーでもよい。
In the present invention, the
加えて、上記各実施の形態のシステムにおいては、コントロールサーバステーションCSVから送信される履歴データの保存及び計測データのファイリングを行うデータサーバステーションを含む構成とすることができる。 In addition, the system according to each of the above embodiments can include a data server station that stores history data transmitted from the control server station CSV and filing measurement data.
HIS(1)、HIS(2) ヒューマンインタフェースステーション
CSV(11)、CSV(12)、CSV(21)、CSV(22) コントロールサーバステーション
LOC(11)〜LOC(16)、LOC(21)〜LOC(26) 制御用コンピュータ
LOC(11A)、LOC(11B)〜LOC(14A)、LOC(14B)、LOC(21A)、LOC(21B)〜LOC(24A)、LOC(24B) 制御用コンピュータ
PRT プリンタ
LON31,LON32 LON伝送路
21 情報用伝送路
31、32 制御用伝送路
51、52 相互監視用伝送路
411〜414、421〜424 相互監視用伝送路
60 制御信号線
HIS (1), HIS (2) Human interface station CSV (11), CSV (12), CSV (21), CSV (22) Control server station LOC (11) to LOC (16), LOC (21) to LOC (26) Control computer LOC (11A), LOC (11B) to LOC (14A), LOC (14B), LOC (21A), LOC (21B) to LOC (24A), LOC (24B) Control computer PRT Printer LON31, LON32
Claims (5)
前記ヒューマンインタフェースステーションは、前記情報用伝送路を通じて前記複数台のコントロールサーバステーションそれぞれに必要なデータの設定及び表示、前記制御用コンピュータの計測データ表示、状態表示、制御対象の遠隔操作を行い、
前記複数台の制御用コンピュータは、前記制御用伝送路に分散接続され、制御対象の制御に必要なデータを計測及び収集して制御を行い、
前記複数台のコントロールサーバステーションは、前記制御用伝送路を通じて前記複数台の制御用コンピュータそれぞれのデータの保存及び管理を行い、設定された制御条件が成立した場合に制御出力要求を出力し、かつ、
前記複数台のコントロールサーバステーションそれぞれは、主系と従系の冗長化構成を成し、前記情報用伝送路及び制御用伝送路を通じて相互監視を行い、相互監視障害状況に応じて、当該複数台のコントロールサーバステーションの主系と従系の切替えを行う主従切替え機能を備えたことを特徴とする冗長化分散制御システム。 A human interface station, a plurality of control computers, and a plurality of controls connected to the human interface stations via an information transmission path and connected to the plurality of control computers via a control transmission path A server station,
The human interface station performs setting and display of data necessary for each of the plurality of control server stations through the information transmission path, measurement data display of the control computer, status display, and remote control of the control target,
The plurality of control computers are distributedly connected to the control transmission line, measure and collect data necessary for control of a control target, and perform control.
The plurality of control server stations store and manage data of the plurality of control computers through the control transmission path, and output a control output request when a set control condition is satisfied, and ,
Each of the plurality of control server stations has a redundant configuration of a primary system and a secondary system, and performs mutual monitoring through the information transmission path and the control transmission path, and the plurality of control server stations according to the mutual monitoring failure status. A redundant distributed control system comprising a master-slave switching function for switching between a master system and a slave system of a control server station.
前記ヒューマンインタフェースステーションは、前記情報用伝送路を通じて前記複数台のコントロールサーバステーションそれぞれに必要なデータの設定及び表示、前記制御用コンピュータの計測データ表示、状態表示、制御対象の遠隔操作を行い、
前記複数台の制御用コンピュータは、前記制御用伝送路に分散接続され、制御対象の制御に必要なデータを計測及び収集して制御を行い、
前記複数台のコントロールサーバステーションは、前記制御用伝送路を通じて前記複数台の制御用コンピュータそれぞれのデータの保存及び管理を行い、設定された制御条件が成立した場合に制御出力要求を出力し、かつ、
前記複数台のコントロールサーバステーションそれぞれは、主系と従系の冗長化構成を成し、前記相互監視用伝送路を通じて相互監視を行い、相互監視障害状況に応じて当該複数台のコントロールサーバステーションの主系と従系の切替えを行う主従切替え機能を備えたことを特徴とする冗長化分散制御システム。 A human interface station, a plurality of control computers, connected to the human interface station via an information transmission path, connected to the plurality of control computers via a control transmission path, and mutually A plurality of control server stations connected via a mutual monitoring transmission line,
The human interface station performs setting and display of data necessary for each of the plurality of control server stations through the information transmission path, measurement data display of the control computer, status display, and remote control of the control target,
The plurality of control computers are distributedly connected to the control transmission line, measure and collect data necessary for control of a control target, and perform control.
The plurality of control server stations store and manage data of the plurality of control computers through the control transmission path, and output a control output request when a set control condition is satisfied, and ,
Each of the plurality of control server stations has a redundant configuration of a master system and a slave system, and performs mutual monitoring through the mutual monitoring transmission path, and according to the mutual monitoring failure status, A redundant distributed control system having a master-slave switching function for switching between a master system and a slave system.
前記コントロールサーバステーションは、前記相互監視で検出した障害状況に応じて前記制御用コンピュータとコントロールサーバステーションとの間のバインドに対し、主系から従系がメインに切り替わったときに自動的にノードリプレースを行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の冗長化分散制御システム。 The control transmission line is a LON transmission line,
The control server station automatically replaces a node between the control computer and the control server station according to the failure status detected by the mutual monitoring when the main system is switched to the main system. The redundant distributed control system according to claim 1, wherein:
前記複数台の制御用コンピュータと前記LON伝送路を介して接続され、前記複数台の制御用コンピュータのデータの管理を行い、設定された制御条件が成立した場合に制御出力要求を出力するコントロールサーバステーションと、
前記コントロールサーバステーションと情報用伝送路を介して接続され、前記コントロールサーバステーションに必要なデータの設定及び表示、前記制御用コンピュータの計測データ表示、状態表示、制御対象の遠隔操作を行うヒューマンインタフェースステーションとで構成され、
前記複数台の制御用コンピュータそれぞれは、前記LON伝送路に対して冗長化構成を成し、当該冗長化構成を成す他の制御用コンピュータ及びコントロールサーバステーションとの間で前記LON伝送路を介して相互の状態監視を行い、相互監視で検出した障害状況に応じて、他の制御用コンピュータ及びコントロールサーバステーションとの間のバインドに対し、制御用コンピュータの主系から従系がメインに切り替わったときに自動的にノードリプレースを行う主従切替え機能を備えたことを特徴とする冗長化分散制御システム。 A plurality of control computers that are distributedly connected to the LON transmission line, measure and collect data necessary for control of the control target, and perform control;
A control server that is connected to the plurality of control computers via the LON transmission path, manages data of the plurality of control computers, and outputs a control output request when a set control condition is satisfied Station,
A human interface station that is connected to the control server station via an information transmission path and performs setting and display of data necessary for the control server station, measurement data display of the control computer, status display, and remote control of the control target And consists of
Each of the plurality of control computers has a redundant configuration with respect to the LON transmission path, and the other control computers and control server stations that have the redundant configuration via the LON transmission path. When the status of each other is monitored and the slave system switches from the main system of the control computer to the main system for the binding between other control computers and the control server station according to the failure status detected by the mutual monitoring A redundant distributed control system having a master-slave switching function for automatically replacing a node.
前記複数台の制御用コンピュータと前記LON伝送路を介して接続され、前記複数台の制御用コンピュータのデータの管理を行い、設定された制御条件が成立した場合に制御出力要求を出力するコントロールサーバステーションと、
前記コントロールサーバステーションと情報用伝送路を介して接続され、前記コントロールサーバステーションに必要なデータの設定及び表示、前記制御用コンピュータの計測データ表示、状態表示、制御対象の遠隔操作を行うヒューマンインタフェースステーションとで構成され、
前記複数台の制御用コンピュータそれぞれは、前記LON伝送路に対して冗長化構成を成し、当該冗長化構成を成す複数台の制御用コンピュータ間はそれぞれの外部インタフェースポート相互監視用伝送路で相互の状態監視を行い、かつ、前記LON伝送路においても他の制御用コンピュータ及びコントロールサーバステーションとの間の相互の状態監視を行い、相互監視で検出した障害状況に応じて、他の制御用コンピュータ及びコントロールサーバステーションとの間のバインドに対し、制御用コンピュータの主系から従系がメインに切り替わったときに自動的にノードリプレースを行う主従切替え機能を備えたことを特徴とする冗長化分散制御システム。 A plurality of control computers that are distributedly connected to the LON transmission line, measure and collect data necessary for control of the control target, and perform control;
A control server that is connected to the plurality of control computers via the LON transmission path, manages data of the plurality of control computers, and outputs a control output request when a set control condition is satisfied Station,
A human interface station that is connected to the control server station via an information transmission path and performs setting and display of data necessary for the control server station, measurement data display of the control computer, status display, and remote control of the control target And consists of
Each of the plurality of control computers has a redundant configuration with respect to the LON transmission line, and the plurality of control computers having the redundant configuration mutually communicate with each other through the external interface port mutual monitoring transmission line. In addition, the LON transmission line also monitors the mutual status between the other control computer and the control server station, and the other control computer according to the failure status detected by the mutual monitoring. Redundant distributed control characterized by having a master / slave switching function that automatically replaces nodes when the master system of the control computer is switched from the master system to the main system for binding to the control server station system.
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