JP2001022414A - プロセスコントローラ、そのデータ転送方法およびプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理能力を増強した場合においても、配置上
大きなインハ゜クトを与えることなく稼動系コントローラと待機系コン
トローラとのトラッキンク゛テ゛ータの同一化を図ること。 【解決手段】 フ゜ロセスコントローラ1は、少なくとも複数の演算
手段11、第1記憶手段12、第1インタフェース手段14を有した第1
コントローラ部10と、少なくとも第2記憶手段22、第2インタフェース
手段24を有した第2コントローラ部20と、第1及び第2インタフェース手
段14,24を互いに接続するテ゛ータ接続手段30とを備え、複
数の演算手段11は、フ゜ラント50の制御演算を行なうと共
に、フ゜ラント制御に必要なフ゜ラント制御テ゛ータを第1記憶手段12
に記憶させ、第1インタフェース手段14はこのフ゜ラント制御テ゛ータを
第1記憶手段12から取得すると共に、テ゛ータ接続手段30を
介して第2インタフェース手段24に出力し、第2インタフェース手段24は
このフ゜ラント制御テ゛ータを第2記憶手段22に記憶させることに
よって、第1コントローラ部10と、第2コントローラ部20とにそれぞれ
保持されるフ゜ラント制御テ゛ータを同一化すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント等を制御
するプロセスコントローラ、プロセスコントローラにお
ける二重化制御に必要なデータのデータ転送方法、およ
びこのプロセスコントローラによって制御されるプラン
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、この種の従来から用いられてい
るプロセスコントローラの全体構成を示す構成図であ
る。

【０００３】すなわち、従来のプロセスコントローラ１
は、一対の稼動系プロセスコントローラ１０と待機系プ
ロセスコントローラ２０とを備えている。稼動系プロセ
スコントローラ１０と待機系プロセスコントローラ２０
とはそれぞれトラッキングバス３０で接続している。

【０００４】稼動系プロセスコントローラ１０、待機系
プロセスコントローラ２０はそれぞれ外部バス４０、４
１を備えており、これによって入出力ユニット４５と接
続している。

【０００５】入出力ユニット４５は、外部バス４６を介
してプラント５０から運転データ等を入手し、外部バス
４０または外部バス４１を介してプロセスコントローラ
１側に出力する。

【０００６】また、逆に外部バス４０または外部バス４
１を介してプロセスコントローラ１側から制御データ等
を受け取り、外部バス４６を介してプラント５０に出力
する。

【０００７】稼動系プロセスコントローラ１０は、この
ようにして取得したプラント５０の運転データ等を用い
て必要な制御演算を行なうと共に、プラント５０の運転
制御に必要なデータ（トラッキングデータ）を格納す
る。

【０００８】また、トラッキングデータが更新される毎
に、トラッキングバス３０を介して待機系プロセスコン
トローラ２０に、更新されたトラッキングデータのコピ
ーを転送する。更に、転送されたトラッキングデータ
は、転送前のトラッキングデータと一致することが確認
される。

【０００９】これによって、待機系プロセスコントロー
ラ２０は、稼動系プロセスコントローラ１０と同一のデ
ータを有する。

【００１０】従って、万が一、何らかの原因で稼動系プ
ロセスコントローラ１０が機能しなくなった場合、稼動
系プロセスコントローラ１０を停止し、待機系プロセス
コントローラ２０によりプラント５０を運転するよう切
り替える。

【００１１】その後、待機系プロセスコントローラ２０
が、稼動系プロセスコントローラ１０が行なっていたよ
うにプラント５０の運転データ等を入出力ユニット４５
から外部バス４１を介して取得し、必要な制御演算を行
ない、その結果に応じてプラント５０を制御する。これ
によって、引き続きプラント５０の運転を継続すること
ができる。

【００１２】一般にプラント５０は、制御対象や制御内
容に応じて複数のプロセスコントローラ１（＃ａ〜）に
よって制御がなされている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプロセスコントローラでは、以下のような問
題がある。

【００１４】すなわち、従来のプロセスコントローラ１
は、プラント５０の制御対象が増えたり、制御内容が複
雑になったりすると処理能力を増強するために数を増や
す必要がある。

【００１５】このため、プラント５０の制御室におい
て、増設分のプロセスコントローラ１、および増設分の
プロセスコントローラ１と入出力ユニット４５とを接続
する外部バス４０、４１を設置する場所を確保しなけれ
ばならないという問題が生じる。

【００１６】また、稼動系プロセスコントローラ１０に
おいては、プラント５０の制御を行なうための種々の制
御演算（タスク）が並行でなされている。そして、トラ
ッキングデータの更新がなされると、稼動系プロセスコ
ントローラ１０は、更新されたトラッキングデータのコ
ピーを更新順に待機系プロセスコントローラ２０に転送
する。

【００１７】稼動系プロセスコントローラ１０で行われ
るタスクの中には、トラッキングデータの極一部しか更
新されないためにほとんど転送時間を要しないものも、
逆にかなりのトラッキングデータが更新され転送に長時
間要するものもある。

【００１８】しかしながら、トラッキングデータの転送
は、データが更新された順になされる。そのため、ある
トラッキングデータの転送がなされている間は、他のト
ラッキングデータの転送は、それが終了するまでなされ
ない。

【００１９】したがって、転送に長時間要するトラッキ
ングデータの転送が一旦開始された場合、その転送中に
更新されたトラッキングデータは転送待ちとなる。

【００２０】そのため転送効率が低下したり、トラッキ
ングバス３０が渋滞することによりトラッキングデータ
の転送に異常が発生する恐れがある。

【００２１】また、従来のプロセスコントローラ１は、
転送前後におけるトラッキングデータを比較することに
よって、転送されたトラッキングデータの正当性を確認
しているが、転送前後のトラッキングデータの不一致か
ら転送異常を発見できたとしても、どの過程での異常か
を判断することができない。このため、その原因の検討
に多大な時間を費やすという問題がある。

【００２２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その第１の目的は、処理能力を増強した場
合においても、配置上大きなインパクトを与えることな
く稼動系プロセスコントローラと待機系プロセスコント
ローラとのトラッキングデータの同一化を図ることが可
能なデータ転送方法と、それを適用したプロセスコント
ローラとを提供することにある。

【００２３】また、第２の目的は、稼動系プロセスコン
トローラの機能を喪失した場合においても、待機系プロ
セスコントローラによるバックアップ運転へ円滑に移行
することが可能なデータ転送方法と、それを適用したプ
ロセスコントローラとを提供することにある。

【００２４】更に、第３の目的は、トラッキングデータ
の転送中においてデータ異常を発見すると共に、データ
異常が発生した箇所を特定することも可能なデータ転送
方法と、それを適用したプロセスコントローラとを提供
することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、以下のような手段を講じる。

【００２６】すなわち、請求項１の発明では、プラント
の運転データに基づいて制御演算を行なうと共に、この
制御演算の結果に基づいてプラントを制御するプロセス
コントローラのデータ転送方法において、プロセスコン
トローラは、少なくとも複数の演算手段、第１の記憶手
段、第１のインタフェース手段を有した第１のコントロ
ーラ部と、少なくとも第２の記憶手段、第２のインタフ
ェース手段を有した第２のコントローラ部と、第１及び
第２のインタフェース手段を互いに接続するデータ接続
手段とを備え、複数の演算手段は、プラントの制御演算
を行なうと共に、プラントの制御に必要なプラント制御
データを第１の記憶手段に記憶させ、第１の記憶手段
は、このプラント制御データを記憶すると共に、第１の
インタフェース手段に対してこのプラント制御データの
転送要求を行ない、第１のインタフェース手段は、転送
要求に応じてこのプラント制御データを第１の記憶手段
から取得すると共に、データ接続手段を介して第２のイ
ンタフェース手段に出力し、第２のインタフェース手段
は、このプラント制御データを第２の記憶手段に記憶さ
せることによって、第１のコントローラ部と、第２のコ
ントローラ部とにそれぞれ保持されるプラント制御デー
タを同一化する。

【００２７】従って、請求項１の発明のデータ転送方法
においては、処理能力を増強した場合においても、配置
上大きなインパクトを与えることなく稼動系プロセスコ
ントローラと待機系プロセスコントローラとのトラッキ
ングデータの同一化を図ることができる。

【００２８】請求項２の発明では、請求項１の発明のプ
ロセスコントローラのデータ転送方法において、第１の
インタフェース手段が第１のプラント制御データを第１
の記憶手段から取得すると共に、データ接続手段を介し
て第２のインタフェース手段に出力している期間に、第
１の記憶手段から第２のプラント制御データの転送要求
がなされた場合に、第１のインタフェース手段は、両プ
ラント制御データについて予め定められている優先度を
比較し、第１のプラント制御データの優先度の方が高い
場合には、第１のプラント制御データの第１の記憶手段
からの取得および第２のインタフェース手段への出力を
継続し、この終了後に第２のプラント制御データの第１
の記憶手段からの取得および第２のインタフェース手段
への出力を行ない、第２のプラント制御データの優先度
の方が高い場合には、第１のプラント制御データの第１
の記憶手段からの取得および第２のインタフェース手段
への出力を中断して、第２のプラント制御データの第１
の記憶手段からの取得および第２のインタフェース手段
への出力を行ない、この終了後に第１のプラント制御デ
ータの第１の記憶手段からの取得および第２のインタフ
ェース手段への出力を再開する。

【００２９】従って、請求項２の発明のデータ転送方法
においては、重要なプラント制御データから優先的に同
一化することができる。

【００３０】請求項３の発明では、請求項１または請求
項２の発明のプロセスコントローラのデータ転送方法に
おいて、第１の記憶手段に記憶されたプラント制御デー
タと、第１のインタフェース手段に取得された当該プラ
ント制御データ、第２のインタフェース手段に出力され
た当該プラント制御データおよび第２の記憶手段に記憶
された当該プラント制御データとの一致をそれぞれ確認
する。

【００３１】従って、請求項３の発明のデータ転送方法
においては、プラント制御データの転送中においてデー
タ異常を発見できるのみならず、データ異常が発生した
箇所を特定することもできる。

【００３２】請求項４の発明では、プラントの運転デー
タに基づいて制御演算を行なうと共に、この制御演算の
結果に基づいてプラントを制御するプロセスコントロー
ラにおいて、少なくとも複数の演算手段、第１の記憶手
段、第１のインタフェース手段を有した第１のコントロ
ーラ部と、少なくとも第２の記憶手段、第２のインタフ
ェース手段を有した第２のコントローラ部と、第１及び
第２のインタフェース手段を互いに接続するデータ接続
手段とを備え、複数の演算手段は、プラントの制御演算
を行なうと共に、プラントの制御に必要なプラント制御
データを第１の記憶手段に記憶させる手段と、第１の記
憶手段は、このプラント制御データを記憶すると共に、
第１のインタフェース手段に対してこのプラント制御デ
ータの転送要求を行なう手段と、第１のインタフェース
手段は、転送要求に応じてこのプラント制御データを第
１の記憶手段から取得すると共に、データ接続手段を介
して第２のインタフェース手段に出力する手段と、第２
のインタフェース手段は、このプラント制御データを第
２の記憶手段に記憶させることによって、第１のコント
ローラ部と、第２のコントローラ部とにそれぞれ保持さ
れるプラント制御データを同一化する手段とを備える。

【００３３】従って、請求項４の発明のプロセスコント
ローラにおいては、処理能力を増強した場合において
も、配置上大きなインパクトを与えることなく稼動系プ
ロセスコントローラと待機系プロセスコントローラとの
トラッキングデータの同一化を図ることができる。

【００３４】請求項５の発明では、請求項４の発明のプ
ロセスコントローラによって制御されることを特徴とす
るプラントとする。

【００３５】従って、請求項５の発明のプラントにおい
ては、請求項４の発明のプロセスコントローラによって
制御されるプラントを実現することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００３７】なお、以下の各実施の形態の説明に用いる
図中の符号は、図７と同一部分については同一符号を付
して示すことにする。

【００３８】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態を図１から図４を用いて説明する。

【００３９】図１は、第１の実施の形態に係るデータ転
送方法が適用されるプロセスコントローラの全体構成の
一例を示す構成図である。

【００４０】本実施の形態に係るプロセスコントローラ
１は、ワークステーション等の計算機からなり、プラン
ト５０の運転データ等を取得してプラントの運転に必要
な制御演算を行なうと共に、プラント５０の運転を制御
する稼動系プロセスコントローラ１０と、そのバックア
ップ系である待機系プロセスコントローラ２０とを備え
ている。

【００４１】稼動系プロセスコントローラ１０は、プラ
ント５０の制御対象や制御内容に応じて複数のＣＰＵ１
１（＃ａ〜）を備えており、プラント５０の増設や制御
能力の増強のために適宜ＣＰＵ１１を増設することが可
能な構成としている。

【００４２】おのおののＣＰＵ１１（＃ａ〜）は、それ
ぞれ個別のメモリ１２（＃ａ〜）とバッファ１３（＃ａ
〜）とをそれぞれ備えている。これらバッファ１３（＃
ａ〜）はトラッキングインタフェース１４と接続してい
る。

【００４３】待機系プロセスコントローラ２０は、稼動
系プロセスコントローラ１０と同一の構成であり、稼動
系プロセスコントローラ１０が備えているＣＰＵ１１
（＃ａ〜）に対応する複数のＣＰＵ２１（＃ａ〜）を備
えており、おのおののＣＰＵ２１（＃ａ〜）は、それぞ
れ個別のメモリ２２（＃ａ〜）とバッファ２３（＃ａ
〜）とをそれぞれ備えている。更に、これらバッファ２
３（＃ａ〜）はトラッキングインタフェース２４と接続
している。

【００４４】すなわち、稼動系プロセスコントローラ１
０と待機系プロセスコントローラ２０とはハード的に同
一の構成としている。

【００４５】したがって、待機系プロセスコントローラ
２０においても、稼動系プロセスコントローラ１０のＣ
ＰＵ１１の増設にあわせてＣＰＵ２１を増設することが
可能な構成としている。

【００４６】このような稼動系プロセスコントローラ１
０と待機系プロセスコントローラ２０とはトラッキング
インタフェース１４、２４においてトラッキングバス３
０を介して互いに接続している。

【００４７】更に、トラッキングインタフェース１４、
２４はそれぞれ外部バス４０、４１を介して入出力ユニ
ット４５に接続している。また、入出力ユニット４５は
外部バス４６を介してプラント５０に接続している。

【００４８】次に、以上のように構成した本実施の形態
に係るプロセスコントローラの動作について説明する。

【００４９】図２は、本実施の形態に係るデータ転送方
法が適用されるプロセスコントローラの動作を示すフロ
ーチャートである。

【００５０】まず、プラント５０の運転が開始される
（Ｓ１）と、プラント５０の運転データが外部バス４６
を介して入出力ユニット４５に取得される。更に運転デ
ータは入出力ユニット４５から外部バス４０を介して稼
動系プロセスコントローラ１０のトラッキングインタフ
ェース１４に出力される（Ｓ３）。

【００５１】このようにしてトラッキングインタフェー
ス１４に取得された運転データは、制御対象や制御内容
に応じたＣＰＵ１１（＃ａ〜）に、対応するバッファ１
３（＃ａ〜）、メモリ１２（＃ａ〜）を介して入力され
る。

【００５２】ＣＰＵ１１（＃ａ〜）では、この運転デー
タを用いて制御演算が行なわれ、プラントの運転制御に
必要なデータであるトラッキングデータを算出する（Ｓ
４）。

【００５３】ここでは、仮にＣＰＵ１１（＃ａ）におい
て制御演算が行われたものとして以下の動作の説明を行
なう。

【００５４】ＣＰＵ１１（＃ａ）において算出されたト
ラッキングデータは、対応するメモリ１２（＃ａ）に記
憶されると共に、対応するバッファ１３（＃ａ）に出力
される（Ｓ５）。

【００５５】バッファ１３（＃ａ）にトラッキングデー
タが出力されると、稼動系プロセスコントローラ１０の
トラッキングインタフェース１４にトラッキング要求が
なされ（Ｓ６）、トラッキングデータは更にバッファ１
３（＃ａ）からトラッキングインタフェース１４に出力
される（Ｓ７）。なおこの時、トラッキングデータに
は、優先度情報データが付加されて、トラッキングイン
タフェース１４に出力される。なお、優先度情報データ
については後述する。

【００５６】トラッキングデータは、トラッキングイン
タフェース１４から外部バス４０を介して入出力ユニッ
ト４５へ出力され、そこから更に外部バス４６を介して
プラントに制御パラメータとして入力される。プラント
５０はこの制御パラメータに基づいて運転制御される
（Ｓ８）。

【００５７】そして、引き続きプラント５０の制御を行
なう場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）においてはＳ２に戻り、そう
でない場合（Ｓ９：Ｎｏ）においてはプラント５０の制
御を終了する。

【００５８】なお、トラッキングインタフェース１４に
トラッキングデータが出力される（Ｓ７）と、これらト
ラッキングデータはトラッキングバス３０を介して待機
系プロセスコントローラ２０のトラッキングインタフェ
ース２４にも転送される（Ｓ１０）。

【００５９】このようなトラッキングデータの転送時に
おける動作について図３を用いて説明する。

【００６０】図３は、本実施の形態に係るプロセスコン
トローラのトラッキングデータ転送時における動作を示
すフローチャートである。

【００６１】ここでも同様に、仮にＣＰＵ１１（＃ａ）
において制御演算が行われたものとして以下の動作の説
明を行なう。

【００６２】まず、トラッキングインタフェース１４に
おいて、メモリ１２（＃ａ）に記憶されたトラッキング
データと、トラッキングインタフェース１４に出力され
たトラッキングデータとの比較がなされ、両データが一
致しない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）稼動系プロセスコントロ
ーラ１０に異常通知をすると共に、メモリ１２（＃
ａ）、バッファ１３（＃ａ）またはトラッキングインタ
フェース１４の異常、あるいはトラッキングデータの転
送異常が生じたものと判断し、原因解明を行なう（Ｓ１
２）。

【００６３】両データの一致が得られれば（Ｓ１１：Ｙ
ｅｓ）、トラッキングバス３０を介して待機系のトラッ
キングインタフェース２４にトラッキングデータの転送
が開始される（Ｓ１３）。

【００６４】しかしながら、トラッキングインタフェー
ス１４は、稼動系プロセスコントローラ１０の共通のイ
ンタフェースであり、複数のＣＰＵ１１（＃ａ〜）によ
って計算された全てのトラッキングデータを受け付けて
いる。

【００６５】そのため、ＣＰＵ１１（＃ａ）によって計
算されたトラッキングデータを待機系のトラッキングイ
ンタフェース２４に転送している間に、他のＣＰＵ１１
（＃ｂ〜）あるいは同一ＣＰＵ（＃ａ）による制御計算
が終了し、別のトラッキングデータによるトラッキング
要求がなされた場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、転送途中のト
ラッキングデータと、新たにトラッキング要求があった
トラッキングデータとの優先度を比較して（Ｓ１５）、
優先度の高い順に転送を行なう（Ｓ１６）。

【００６６】すなわち、現在転送中のトラッキングデー
タの優先度が高い場合においては、このトラッキングデ
ータの転送を継続し、この転送の終了後に別のトラッキ
ングデータの転送を行なう。

【００６７】逆に、転送途中のトラッキングデータより
も、別のトラッキングデータの優先度が高い場合におい
ては、転送途中のトラッキングデータの転送を一旦中断
して、別のトラッキングデータの転送を開始し、この終
了後に再び一旦中断したトラッキングデータの転送を再
開する。

【００６８】なお、この転送中においても、別のトラッ
キングデータによるトラッキング要求があった場合（Ｓ
１７）、Ｓ１５に戻って優先度の比較を行なう。

【００６９】稼動系プロセスコントローラ１０のトラッ
キングインタフェース１４から、待機系プロセスコント
ローラ２０のトラッキングインタフェース２４へトラッ
キングデータの転送が終了すると、メモリ１２（＃ａ）
に記憶されたトラッキングデータと、トラッキングイン
タフェース２４に転送されたトラッキングデータとの比
較がなされる（Ｓ１８）。

【００７０】両データが一致しない場合（Ｓ１８：Ｎ
ｏ）、稼動系プロセスコントローラ１０に対して異常通
知すると共に、稼動系のトラッキングインタフェース１
４、トラッキングバス３０または待機系のトラッキング
インタフェース２４の異常、あるいはトラッキングデー
タの転送異常が生じたものと判断し、原因解明を行なう
（Ｓ１９）。

【００７１】なお、トラッキングインタフェース２４に
あるトラッキングデータを、転送前のトラッキングイン
タフェース１４のトラッキングデータと比較し、両デー
タの一致を確認してもよい。

【００７２】両データの一致が得られれば（Ｓ１８：Ｙ
ｅｓ）、トラッキングデータは、待機系のトラッキング
インタフェース２４から所定のバッファ２３に格納され
る（Ｓ２０）。この場合、所定のバッファ２３とは、稼
動系プロセスコントローラ１０に対応する箇所のことで
あり、バッファ１３（＃ａ）から転送されたトラッキン
グデータの場合、待機系プロセスコントローラ２０では
バッファ２３（＃ａ）に該当する。

【００７３】このように所定のバッファ２３（＃ａ）に
格納されたトラッキングデータは、メモリ１２（＃ａ）
に記憶されたトラッキングデータとの比較がなされ（Ｓ
２１）、両データが一致しない場合（Ｓ２１：Ｎｏ）に
は、稼動系プロセスコントローラ１０に対して異常通知
すると共に、バッファ２３（＃ａ）またはトラッキング
インタフェース２４の異常、あるいはトラッキングデー
タの転送異常が生じたものと判断し、原因解明を行なう
（Ｓ２２）。

【００７４】なお、所定のバッファ２３（＃ａ）に格納
されたトラッキングデータを、トラッキングインタフェ
ース２４にあるトラッキングデータと比較し、両データ
の一致を確認してもよい。

【００７５】両データの一致が得られれば（Ｓ２１：Ｙ
ｅｓ）、トラッキングデータの転送は正常になされたも
のと判断し、バッファ２３（＃ａ）に転送されたトラッ
キングデータを対応するメモリ２２（＃ａ）に書き込む
（Ｓ２３）。

【００７６】そして、他に転送するトラッキングデータ
が無い場合（Ｓ２４：Ｎｏ）には転送を終了する。一
方、他に転送するトラッキングデータがある場合（Ｓ２
４：Ｙｅｓ）においては、Ｓ１６に戻り、引き続き優先
度の高い順にトラッキングデータの転送を行なう。

【００７７】次に、トラッキングデータの優先度の決定
方法について以下に説明する。

【００７８】稼動系プロセスコントローラ１０において
は、プラント５０の制御を行なうため種々の制御演算
（タスク）が並行でなされている。これらタスクを、実
行周期別の３つのスキャンレベル、すなわち高速スキャ
ン、メインスキャン、イコライズに分類する。

【００７９】図４は、タスクのスキャンレベルの比較の
一例を示す模式図である。

【００８０】高速スキャンとは、図４（ａ）に示すよう
に、１００ｍｓ程度の周期で実行される比較的短時間で
終了するタスクのことをいう。

【００８１】メインスキャンとは、図４（ｂ）に示すよ
うに、５００ｍｓ〜１ｓ程度の周期で実行されるタスク
のことをいう。

【００８２】また、イコライズとは、図４（ｃ）に示す
ように、数ｓ〜数１０ｓ程度の周期で実行されるタスク
のことをいう。これは、主に稼動系プロセスコントロー
ラ１０のメモリ１２（＃ａ〜）が保持しているプログラ
ムなどを、待機系プロセスコントローラ２０の所定のメ
モリ２２（＃ａ〜）にコピーするようなタスクであり、
新規のプロセスコントローラ１をセットアップする時に
一度行なわれる程度のものである。

【００８３】上記のタスクで算出されたトラッキングデ
ータも同程度の周期で、それぞれ該当するメモリ１２
（＃ａ〜）への書き込みがなされる。

【００８４】上記３種類のタスクの優先度順位は以下の
通りである。

【００８５】高速スキャン ＞ メインスキャン ＞
イコライズ更に、同一スキャンレベルであっても、その
実行時間に有意な差がある場合、実行時間が速いタスク
ほど優先度順位を高くしている。

【００８６】すなわち、同じ高速スキャンであっても実
行時間に５０ｍｓ以上の差があるタスクの場合において
は、実行時間の短いタスクの優先度を高くする。同じメ
インスキャンであっても実行時間に１００ｍｓ以上の差
がある場合においては、実行時間の短いタスクの優先度
を高くする。

【００８７】次に、このような優先度順位に従ってトラ
ッキングデータの転送がなされる動作について図５のタ
イミングチャートを用いて説明する。

【００８８】図５は、トラッキングデータの転送の動作
を示す一例を示すタイミングチャートである。

【００８９】これは、優先度の低いトラッキングデータ
の転送中に優先度の高いトラッキングデータの転送要求
があった場合、優先度の低いトラッキングデータの転送
を中断して、優先度の高いトラッキングデータの転送を
先に行ない、この転送終了後に優先度の低いトラッキン
グデータの転送を再開する場合の例を示すものである。

【００９０】メインスキャンレベルでタスクＴ２を実行
している稼動系プロセスコントローラ１０のＣＰＵ１１
（＃ｂ）では、タスク結果に基づきトラッキングデータ
Ｐ２を逐次メモリ１２（＃ｂ）に書き込む。

【００９１】タスクが終了してメモリ１２（＃ｂ）への
トラッキングデータＰ２の書き込みが完了すると、更に
トラッキングデータＰ２はメモリ１２（＃ｂ）からバッ
ファ１３（＃ｂ）へ送信される。

【００９２】バッファ１３（＃ｂ）へのトラッキングデ
ータＰ２の送信が完了すると、トラッキングインタフェ
ース１４にトラッキング要求がなされ、バッファ１３
（＃ｂ）に書き込まれたトラッキングデータＰ２が複数
のデータＰ２１〜Ｐ２５に分割されて順にトラッキング
インタフェース１４に転送される。

【００９３】一方、ＣＰＵ１１（＃ａ）では高速スキャ
ンレベルでタスクＴ１を実行しており、タスク結果に基
づきトラッキングデータＰ１を逐次メモリ１２（＃ａ）
に書き込んでいる。トラッキングデータＰ１はメモリ１
２（＃ａ）に書き込まれると、更にバッファ１３（＃
ａ）へ送信され、これによってトラッキングインタフェ
ース１４にトラッキング要求がなされる。

【００９４】しかしながら、トラッキングインタフェー
ス１４では、トラッキングデータＰ２の転送中であり、
既にトラッキングデータＰ２を分割データＰ２１〜Ｐ２
５のうち、分割データＰ２２までの受信を終え、それら
を待機系プロセスコントローラ２０のトラッキングイン
タフェース２４へ送信している段階である。

【００９５】トラッキングインタフェース１４では、こ
のようにあるトラッキングデータの転送中に別のトラッ
キングデータのトラッキング要求がなされた場合、トラ
ッキングデータの優先度比較を行ない、優先度の高い方
のトラッキングを先に行なう。

【００９６】トラッキングデータＰ１は高速スキャンに
よるデータであり、トラッキングデータＰ２はメインス
キャンによるデータであるので、優先度はトラッキング
データＰ１の方が高い。

【００９７】したがって、トラッキングインタフェース
１４は、トラッキングデータＰ２の転送を一旦中断し、
トラッキングデータＰ１の転送を先に行ない、それが終
了後にトラッキングデータＰ２の転送を再開する。

【００９８】すなわち、トラッキングインタフェース１
４では、優先度の低いトラッキングデータＰ２の転送
を、現在転送中の分割データＰ２２の転送後一旦中断
し、代わりに優先度の高いトラッキングデータＰ１の転
送を開始する。

【００９９】トラッキングデータＰ１は複数の分割デー
タＰ１１、Ｐ１２に分割されてトラッキングインタフェ
ース１４に取り込まれ、順次待機系プロセスコントロー
ラ２０のトラッキングインタフェース２４に送信され
る。

【０１００】そして、トラッキングデータＰ１の全ての
分割データＰ１１、Ｐ１２の、待機系プロセスコントロ
ーラ２０のトラッキングインタフェース２４への送信後
に、先に中断していたトラッキングデータＰ２の残りの
分割データＰ２３、Ｐ２４、Ｐ２５をバッファ１３（＃
ｂ）から取得すると共に、待機系プロセスコントローラ
２０のトラッキングインタフェース２４への送信を再開
する。

【０１０１】待機系プロセスコントローラ２０のトラッ
キングインタフェース２４では、分割データＰ２１、Ｐ
２２、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５を受信
する毎に、送信元の稼動系プロセスコントローラ１０の
バッファ１３に対応する待機系プロセスコントローラ２
０のバッファ２３にそれぞれ転送する。

【０１０２】すなわち、分割データＰ１１、Ｐ１２はバ
ッファ２３（＃ａ）へ、分割データＰ２１〜Ｐ２５はバ
ッファ２３（＃ｂ）へそれぞれ転送される。

【０１０３】バッファ２３では、同一タスクの全ての分
割データの受信を完了すると、該当するメモリ２２にそ
れら分割データをまとめて書き込み、トラッキングデー
タの転送を完了する。

【０１０４】すなわち、トラッキングデータＰ１につい
ては、最後の分割データＰ１２のバッファ２３（＃ａ）
への送信が終了した段階でメモリ２２（＃ａ）へ全ての
分割データＰ１１、Ｐ１２を書き込み、転送を完了す
る。

【０１０５】一方、トラッキングデータＰ２について
は、最後の分割データＰ２５のバッファ２３（＃ｂ）へ
の送信が終了した段階でメモリ２２（＃ｂ）へ全ての分
割データＰ２１〜Ｐ２５を書き込み、転送を完了する。

【０１０６】なお、請求項でいう複数の演算手段、第１
のインタフェース手段、第１のコントローラ部は、本実
施の形態においてＣＰＵ１１（＃ａ〜）、トラッキング
インタフェース１４、稼動系プロセスコントローラ１０
にそれぞれ相当する。

【０１０７】また、請求項でいう第２のインタフェース
手段、第２のコントローラ部、データ接続手段、プラン
ト制御データは、本実施の形態においてトラッキングイ
ンタフェース２４、待機系プロセスコントローラ２０、
トラッキングバス３０、トラッキングデータにそれぞれ
相当する。

【０１０８】更に、請求項でいう第１の記憶手段、第２
の記憶手段は、本実施の形態においてメモリ１２（＃ａ
〜）およびバッファ１３（＃ａ〜）、メモリ２２（＃ａ
〜）およびバッファ２３（＃ａ〜）にそれぞれ相当す
る。

【０１０９】上述したように、本実施の形態に係るプロ
セスコントローラ１においては、稼動系プロセスコント
ローラ１０と待機系プロセスコントローラ２０とのそれ
ぞれがＣＰＵ１１、２１を増設することができる。

【０１１０】また、稼動系プロセスコントローラ１０か
ら待機系プロセスコントローラ２０へは、それぞれのプ
ロセスコントローラ１０、２０の共通のトラッキングイ
ンタフェース１４、２４同士を接続したトラッキングバ
ス３０を介してトラッキングデータを転送すると共に、
稼動系プロセスコントローラ１０と待機系プロセスコン
トローラ２０とにそれぞれ記憶されるトラッキングデー
タを同一化することができる。

【０１１１】すなわち、稼動系プロセスコントローラ１
０と待機系プロセスコントローラ２０とのそれぞれにＣ
ＰＵ１１、２１を追加して処理能力を増強した場合にお
いても、新たにプロセスコントローラ１を増設する必要
がない。また、プロセスコントローラ１と入出力ユニッ
ト４５との間を接続している外部バス４０、４１も増え
ることも無い。

【０１１２】その結果、ＣＰＵを追加して処理能力を増
強した場合においても、配置上大きなインパクトを与え
ることなく稼動系プロセスコントローラと待機系プロセ
スコントローラとのトラッキングデータの同一化を図る
ことができるデータ転送方法と、それを適用したプロセ
スコントローラとを実現することが可能となる。

【０１１３】また、本実施の形態に係るプロセスコント
ローラ１においては、トラッキングデータの転送中であ
っても、別のトラッキングデータからの転送要求があっ
た場合には、優先度順位の比較を行ない、その順位に従
ってトラッキングデータの転送を行なう。

【０１１４】これにより、重要なトラッキングデータを
優先的に転送することができる。その結果、稼動系プロ
セスコントローラ１０の機能を喪失した場合において
も、重要なトラッキングデータを失う可能性が少なくな
ると共に、待機系プロセスコントローラ２０によるバッ
クアップ運転へ円滑に移行することができるデータ転送
方法と、それを適用したプロセスコントローラとを実現
することが可能となる。

【０１１５】更に、本実施の形態に係るプロセスコント
ローラ１において、転送中のトラッキングデータは、稼
動系プロセスコントローラ１０のトラッキングインタフ
ェース１４、待機系プロセスコントローラ２０のトラッ
キングインタフェース２４およびバッファ２３において
データの正当性が確認される。

【０１１６】これにより、トラッキングデータの転送中
においてデータ異常を発見できるのみならず、データ異
常が発生した箇所を特定することもできるデータ転送方
法と、それを適用したプロセスコントローラとを実現す
ることが可能となる。

【０１１７】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態を図６を用いて説明する。

【０１１８】図６は、第２の実施の形態に係るプロセス
コントローラが取り扱うトラッキングデータ構造の一例
を示すデータ構造図である。

【０１１９】第２の実施の形態に係るプロセスコントロ
ーラの構成は、第１の実施の形態に係るプロセスコント
ローラとその構成を同一とし、取り扱うトラッキングデ
ータのデータ構造が異なるのみである。

【０１２０】したがって、その構成については説明を省
略し、ここではトラッキングデータのデータ構造のみに
ついて述べる。

【０１２１】すなわち、図６に示すように、第２の実施
の形態に係るプロセスコントローラが取り扱うトラッキ
ングデータ６０は、優先度情報データ６１とメインデー
タ６８とを備えている。

【０１２２】メインデータ６８は、タスクによって書き
込まれたトラッキングデータそのものである。

【０１２３】一方、優先度情報データ６１は、このトラ
ッキングデータ６０の優先度情報を記載した部分であ
り、更にスキャンモード部６３とタスク実行時間記載部
６４とを備えている。

【０１２４】スキャンモード部６３は、１行目がコメン
ト部、２行目がデータ部となっている。コメント部に記
載している通り、高速スキャン、メインスキャン、イコ
ライズそれぞれに対応するデータは順に１、２、３であ
る。データ部に記載されたデータは「１」であり、これ
はこのトラッキングデータ６０が高速スキャンモードの
データであることを示している。

【０１２５】また、タスク実行時間記載部６４は、１行
目がコメント部、２行目がデータ部である。コメント部
に記載している通り、タスク実行時間の単位はｍｓであ
る。データ部に記載している通り、このトラッキングデ
ータ６０のタスク実行時間は５０ｍｓである。

【０１２６】以上のように構成した本実施の形態に係る
プロセスコントローラの動作について説明する。

【０１２７】本実施の形態に係るプロセスコントローラ
１は、図３のフローチャートにおけるＳ１５に示すよう
に、稼動系プロセスコントローラ１０のトラッキングイ
ンタフェース１４においてトラッキングデータの優先度
を比較する場合、各々のトラッキングデータの優先度
を、トラッキングデータに記載された優先度情報データ
６１の内容に基づいて優先度を判断する。

【０１２８】トラッキングインタフェース１４では、あ
るトラッキングデータの転送中に別のトラッキングデー
タの転送要求があった場合、まず両トラッキングデータ
の優先度情報データ６１の、スキャンモード部６３のデ
ータ同士を比較して、優先度順位の高い方のトラッキン
グデータを先に転送する。

【０１２９】スキャンモード部６３のデータが同一の場
合、すなわち同じスキャンレベルのデータである場合に
おいては、更にタスク実行時間記載部６４のデータ同士
を比較し、タスク実行時間の短い方のトラッキングデー
タを先に転送する。

【０１３０】その他の動作については第１の実施の形態
で説明した動作と同じであるので説明を省略する。

【０１３１】上述したように、本実施の形態に係るプロ
セスコントローラ１においては、トラッキングデータの
転送中であっても、別のトラッキングデータからの転送
要求があった場合には、優先度順位の比較を行ない、そ
の順位に従ってトラッキングデータの転送を行なう。

【０１３２】これにより、重要なトラッキングデータを
優先的に転送することができる。

【０１３３】その結果、稼動系プロセスコントローラ１
０の機能を喪失した場合においても、重要なトラッキン
グデータを失う可能性が少なくなると共に、待機系プロ
セスコントローラ２０によるバックアップ運転へ円滑に
移行することができるデータ転送方法と、それを適用し
たプロセスコントローラとを実現することが可能とな
る。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＰＵを追加して処理能力を増強した場合においても、
配置上大きなインパクトを与えることなく稼動系プロセ
スコントローラと待機系プロセスコントローラとのトラ
ッキングデータの同一化を図ることが可能なデータ転送
方法と、それを適用したプロセスコントローラとを実現
することができる。

【０１３５】また、稼動系プロセスコントローラの機能
を喪失した場合においても、待機系プロセスコントロー
ラによるバックアップ運転へ円滑に移行することが可能
なデータ転送方法と、それを適用したプロセスコントロ
ーラとを実現することができる。

【０１３６】更に、トラッキングデータの転送中におい
てデータ異常を発見すると共に、データ異常が発生した
箇所を特定することも可能なデータ転送方法と、それを
適用したプロセスコントローラとを実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るデータ転送方法が適用
されるプロセスコントローラの全体構成の一例を示す構
成図。

【図２】第１の実施の形態に係るデータ転送方法が適用
されるプロセスコントローラの動作を示すフローチャー
ト。

【図３】第１の実施の形態に係るプロセスコントローラ
のトラッキングデータ転送時における動作を示すフロー
チャート。

【図４】タスクのスキャンレベルの比較の一例を示す模
式図。

【図５】トラッキングデータの転送の動作を示す一例を
示すタイミングチャート。

【図６】第２の実施の形態に係るプロセスコントローラ
が取り扱うトラッキングデータの構造の一例を示すデー
タ構造図。

【図７】従来から用いられているプロセスコントローラ
の全体構成を示す構成図。

【符号の説明】

１…プロセスコントローラ、 １０…稼動系プロセスコントローラ、 １１、２１…ＣＰＵ、 １２、２２…メモリ、 １３、２３…バッファ、 １４、２４…トラッキングインタフェース、 ２０…待機系プロセスコントローラ、 ３０…トラッキングバス、 ４０、４１、４６…外部バス、 ４５…入出力ユニット、 ５０…プラント、 ６０…トラッキングデータ、 ６１…優先度情報データ、 ６３…スキャンモード部、 ６４…タスク実行時間記載部、 ６８…メインデータ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの運転データに基づいて制御演
   算を行なうと共に、この制御演算の結果に基づいて前記
   プラントを制御するプロセスコントローラのデータ転送
   方法において、 前記プロセスコントローラは、少なくとも複数の演算手
   段、第１の記憶手段、第１のインタフェース手段を有し
   た第１のコントローラ部と、少なくとも第２の記憶手
   段、第２のインタフェース手段を有した第２のコントロ
   ーラ部と、前記第１及び第２のインタフェース手段を互
   いに接続するデータ接続手段とを備え、 前記複数の演算手段は、前記プラントの制御演算を行な
   うと共に、前記プラントの制御に必要なプラント制御デ
   ータを前記第１の記憶手段に記憶させ、 前記第１の記憶手段は、このプラント制御データを記憶
   すると共に、前記第１のインタフェース手段に対してこ
   のプラント制御データの転送要求を行ない、 前記第１のインタフェース手段は、前記転送要求に応じ
   てこのプラント制御データを前記第１の記憶手段から取
   得すると共に、前記データ接続手段を介して前記第２の
   インタフェース手段に出力し、 前記第２のインタフェース手段は、このプラント制御デ
   ータを前記第２の記憶手段に記憶させることによって、
   前記第１のコントローラ部と、前記第２のコントローラ
   部とにそれぞれ保持されるプラント制御データを同一化
   することを特徴とするプロセスコントローラのデータ転
   送方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のプロセスコントローラ
   のデータ転送方法において、前記第１のインタフェース
   手段が第１のプラント制御データを前記第１の記憶手段
   から取得すると共に、前記データ接続手段を介して前記
   第２のインタフェース手段に出力している期間に、前記
   第１の記憶手段から第２のプラント制御データの転送要
   求がなされた場合に、前記第１のインタフェース手段
   は、両プラント制御データについて予め定められている
   優先度を比較し、前記第１のプラント制御データの優先
   度の方が高い場合には、前記第１のプラント制御データ
   の前記第１の記憶手段からの取得および前記第２のイン
   タフェース手段への出力を継続し、この終了後に前記第
   ２のプラント制御データの前記第１の記憶手段からの取
   得および前記第２のインタフェース手段への出力を行な
   い、前記第２のプラント制御データの優先度の方が高い
   場合には、前記第１のプラント制御データの前記第１の
   記憶手段からの取得および前記第２のインタフェース手
   段への出力を中断して、前記第２のプラント制御データ
   の前記第１の記憶手段からの取得および前記第２のイン
   タフェース手段への出力を行ない、この終了後に前記第
   １のプラント制御データの前記第１の記憶手段からの取
   得および前記第２のインタフェース手段への出力を再開
   することを特徴とするプロセスコントローラのデータ転
   送方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のプロセ
   スコントローラのデータ転送方法において、前記第１の
   記憶手段に記憶されたプラント制御データと、前記第１
   のインタフェース手段に取得された当該プラント制御デ
   ータ、前記第２のインタフェース手段に出力された当該
   プラント制御データおよび前記第２の記憶手段に記憶さ
   れた当該プラント制御データとの一致をそれぞれ確認す
   ることを特徴とするプロセスコントローラのデータ転送
   方法。
4. 【請求項４】 プラントの運転データに基づいて制御演
   算を行なうと共に、この制御演算の結果に基づいて前記
   プラントを制御するプロセスコントローラにおいて、少
   なくとも複数の演算手段、第１の記憶手段、第１のイン
   タフェース手段を有した第１のコントローラ部と、少な
   くとも第２の記憶手段、第２のインタフェース手段を有
   した第２のコントローラ部と、前記第１及び第２のイン
   タフェース手段を互いに接続するデータ接続手段とを備
   え、 前記複数の演算手段は、前記プラントの制御演算を行な
   うと共に、前記プラントの制御に必要なプラント制御デ
   ータを前記第１の記憶手段に記憶させる手段と、 前記第１の記憶手段は、このプラント制御データを記憶
   すると共に、前記第１のインタフェース手段に対してこ
   のプラント制御データの転送要求を行なう手段と、 前記第１のインタフェース手段は、前記転送要求に応じ
   てこのプラント制御データを前記第１の記憶手段から取
   得すると共に、前記データ接続手段を介して前記第２の
   インタフェース手段に出力する手段と、 前記第２のインタフェース手段は、このプラント制御デ
   ータを前記第２の記憶手段に記憶させることによって、
   前記第１のコントローラ部と、前記第２のコントローラ
   部とにそれぞれ保持されるプラント制御データを同一化
   する手段とを備えたことを特徴とするプロセスコントロ
   ーラ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のプロセスコントローラ
   によって制御されることを特徴とするプラント。