JP2001027901A - 制御装置の二重化切替方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常用／待機の切り替え時に、データがバスラ
イン上で衝突するのを回避する。 【解決手段】 制御演算部１_A が常用状態で、制御演算
部１_B が待機状態の時に、手動操作で制御演算部１_B を
常用に切り替える際に、手動操作のスイッチＯＮで制御
演算部１_B を外部バスライン４から切り離し、その後、
常用ステータスとする。この制御ライン６の常用ステー
タス信号を制御演算部で検知して、常用を待機のステー
タスとする。この制御ライン６の待機ステータスを検知
して、制御演算部１_B は外部データバスライン４に接続
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工業プラント等
の制御装置の二重化切替方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工業プラント等を制御する制御
装置は、制御演算を行う複数の制御演算部と、外部との
信号インタフェースを行う信号入出力部とから構成され
ている。制御演算部は、それぞれマイクロプロセッサを
用いており、制御演算部で計算されたアナログ／デジタ
ルデータをバスラインを通して信号入出力部へ送り、信
号入出力部のアナログ出力部からはアナログ信号を、デ
ジタル出力部からはデジタル信号を外部へ出力する。ま
た、外部からのアナログ入力信号はアナログ入力部か
ら、デジタル入力信号はデジタル入力部から、それぞれ
取り込まれる。

【０００３】この種の制御装置では、信頼性を確保する
ため、制御演算部の二重化が行われる。従来は、一方が
常用側、他方が待機側となり、互いに相手方の装置異常
を検知し得るとともに、ステータス信号も検知できるよ
うになっており、待機側は相手の装置異常を検知すると
自己のステータスを常用に切り替え、相手方に代わり、
外部との間でデータの授受を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の二重化
された制御装置では、切り替えの際に、短期間とはい
え、過渡状態として両方の制御演算部の常用／待機のモ
ードが同じとなる可能性があった。そのため、もし両方
とも常用となり、両装置がデータバスラインを通してデ
ータの授受を行うと、両方の装置のデータがバスライン
上で衝突する恐れがあるという問題があった。

【０００５】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、常用／待機のモード切り替え時に、デー
タがバスライン上で衝突する恐れを回避する制御装置の
二重化切替方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の制御装置の二
重化切替方法は、制御演算部と、信号入出力部とからな
り、前記制御演算部、信号入出力部のうち少なくとも１
以上が二重化され、二重化された部分は常用側が外部バ
スを介して外部と信号の授受を行う制御装置の二重化切
替方法であって、常用側と待機側を切り替える際に、待
機側を外部バスから切り離し、その後、待機側はステー
タスを常用に切り替え、その旨を常用側に通知し、この
通知で常用側はステータスを待機とし、前待機側は相手
方のステータスが変更されたことを検知して、自己を外
部バスに接続するようにしている。 この二重化切替方
法によれば、待機側を外部バスから切り離し、その後、
常用とし、前常用側を待機にし、その後、前待機側を外
部バスに接続するものであるから、切り替え時でもバス
ライン上に両方からデータ授受がなされることがなく、
データの衝突が発生しない。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明が実施さ
れる制御装置の構成を示すブロック図である。この制御
装置は、制御演算部１、２と、信号入出力部３と、これ
らを接続するデータバスライン（外部バス）４とから構
成される。

【０００８】制御演算部１は制御演算部１_A 、１_B の２
台で二重化されている。制御演算部１_A 、１_B は、それ
ぞれ制御ライン５によって、互いに相手方の装置異常を
検知でき、また、制御ライン６によって互いに相手方の
常用／待機のステータスを検知できるようになってい
る。制御演算部２は二重化されていない。信号入出力部
３はアナログ信号入力部７、アナログ信号出力部８、デ
ジタル信号入力部９及びデジタル信号出力部１０を備え
ている。各制御演算部１_A 、１_B 、２と信号入出力部３
はデータバスライン４で接続されており、このデータバ
スライン４を通して外部からの入力信号を信号入力部３
より制御演算部１_A 、１_B 、２に送り、制御演算部
１_A 、１_B 、２での演算結果を他の制御演算部や信号入
出力部３より外部へ出力する。

【０００９】二重化された制御演算部１は、通常、制御
演算部１_A 、１_B の一方が常用側として動作しており、
他方が待機状態となっている。常用側のみが制御演算結
果を外部へ出力している。また、制御演算部１_A 、１_B
は相手方が常用で自己が待機状態の時に、制御ライン５
を通して相手方の装置異常を検知すると、自分を常用側
に切り替え、異常となった相手方の装置に代わって制御
演算動作を継続する。

【００１０】また、制御演算部１_A 、１_B は、図２に示
すように、外部データバスライン４と内部データバスラ
イン１２間に３ステートバッファ１１を備えており、異
常となった制御演算部では、自己の装置異常信号で外部
データバスライン４への接続許可信号をＯＦＦとして、
外部データバスライン４との接続を遮断する。これによ
り、異常となった制御演算部がデータバスライン４に悪
影響を及ぼさないようにしている。

【００１１】一方、二重化された両制御演算部１_A 、１
_B が正常時に、手動操作で常用／待機を切り替える際
に、両制御演算部の常用／待機のステータスが過渡的に
重なることがありうる。今、図３に示すように、制御演
算部１_A が常用で、制御演算部１_B が待機状態である時
を想定する。この状態で時点ｔ₁ で制御演算部１_B を手
動で常用に切り替えるようにすると、両制御演算部
１_A 、１_B が常用となる。そして、両制御演算部１_A 、
１_B からデータが出力されるとデータ衝突が発生し、デ
ータの授受が正しく行われない可能性がある。

【００１２】ここでは、データの衝突を回避するため
に、制御演算部１_B のステータスを常用に切り替える前
に、制御演算部１_B の、図２で示す外部バスライン４へ
の接続許可信号をＯＦＦする。これにより、制御演算部
１_B を外部バスライン４から切り離し、その後、制御演
算部１_B 自身のステータスを常用側に切り替え、その旨
を相手方の制御演算部１_A に通知する。制御演算部１_A
がこれを受けて、常用から待機に切り替わる。制御演算
部１_B は、この待機のステータス信号で検知した後、時
点ｔ₂ で制御演算部１_B の外部バスへの接続許可信号を
ＯＮにし、データバスライン４に再接続する。こうする
ことで、バスライン上でのデータ衝突を全く起こさず
に、常用／待機の切り替えができる。

【００１３】なお、上記実施形態の説明では制御演算部
の二重化切替を説明したが、二重化された信号入出力部
にも同様に適用できる。

【００１４】

【発明の効果】この発明によれば、常用と待機の切り替
えを行うのに、待機から常用とする側を外部バスライン
から切り離し、その後、前待機側を待機から常用に切り
替え、かつ相手側を待機に切り替え、前常用側が待機と
なってから外部バスラインに再接続するものであるか
ら、バスラインでのデータの衝突を回避でき、データ授
受に支障をきたすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が実施される制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】同制御装置の二重化された制御演算部の外部デ
ータバスラインとの切り離しを説明する回路図である。

【図３】同制御装置の二重化された制御演算部の常用／
待機の切り替えを説明するためのタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１（１_A 、１_B ）、２ 制御演算部 ３ 信号入出力部 ４ 外部データバスライン ５ 装置異常信号ライン ６ ステータス信号ライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御演算部と、信号入出力部とからなり、
   前記制御演算部、信号入出力部のうち少なくとも１以上
   が二重化され、二重化された部分は常用側が外部バスを
   介して外部と信号の授受を行う制御装置の二重化切替方
   法であって、 常用側と待機側を切り替える際に、待機側を外部バスか
   ら切り離し、その後、待機側はステータスを常用に切り
   替え、その旨を常用側に通知し、この通知で常用側はス
   テータスを待機とし、前待機側は相手方のステータスが
   変更されたことを検知して、自己を外部バスに接続する
   ようにしたことを特徴とする制御装置の二重化切替方
   法。