JP2001265411A - 代替モジュールを用いた運転システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設定すべき種別情報の情報量が多いモジュー
ルについても代替モジュールを用いることができ、また
代替モジュールを用いていることや故障状態であること
をアプリケーション側が認識できるようにする。 【解決手段】 システム立上げ時にシステムを構成する
モジュールの種別を上位装置に通知する場合、代替モジ
ュール使用時に自モジュールがダミーモジュールである
ことを示す種別情報を通知する。上位装置は、種別情報
の通知に応答してダミーモジュールの実装位置に応じて
その位置に本来実装されるべきモジュールの種別情報を
判断して入出力領域の割付けを行う。また、モジュール
の故障によってシステムの機能が縮退している旨を通知
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は運転システムに関
し、特に所定機能を実現するための複数のモジュールか
ら構成される運転システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】産業用制御装置であるプログラマブルコ
ントローラ等、固定の局番を持たないモジュールを用い
たバスシステムでは、バスに制御対象に応じた各種モジ
ュールをスロットに実装し、システム立上げ時（電源オ
ン時）に全モジュールからモジュール種別情報を読出し
て、その情報に応じて入出力領域（ＩＯ領域）の割付を
行っている。したがって、システム定義に設定されたモ
ジュールの数と実際に読出したモジュールの数とが一致
していない場合、ＩＯ領域の割付がずれることになる。
このため、モジュール数が一致していない場合には、シ
ステム構成異常と判断し、重故障として運転をはじめな
いようにしていた。

【０００３】ところで、モジュールが故障した場合、そ
れを正常なものと交換する必要がある。しかしながら、
その故障したモジュールの予備品がシステム内に存在し
なかった場合、システムの電源オフ後の再立上げ時にモ
ジュールが足りず、その立上げが行えないという問題が
ある。この問題については、ＩＯ代替モジュールを用い
る対策が考えられる。すなわち、故障したモジュールの
機能は欠落していても運転を続けたい場合の手段として
ＩＯ代替モジュールを準備しておき、このＩＯ代替モジ
ュールを故障したモジュールの代わりに用いるのであ
る。

【０００４】このＩＯ代替モジュールはＩＯの代替のみ
に対応するように作られている。具体的には、図４に示
されているように、ＩＯ代替モジュールはスイッチ３１
が実装されている。そして、このスイッチ３１を適切に
設定することによって、各ＩＯモジュールのモジュール
種別情報３２をバス１００に出力する。つまり、このス
イッチ３１によって、モジュール種別情報を自在に設定
できるようになっている。

【０００５】したがって、スイッチ３１の設定を適切に
行っておけば、システム立上げ時に、ＣＰＵ側からＩＯ
代替モジュールのモジュール種別情報を読んだ場合、Ｃ
ＰＵは本来のＩＯモジュールと同一の種別であるように
認識できる。例えば、故障したモジュールの種別が「Ｄ
ＯＩＷ」である場合には、ＩＯ代替モジュールのスイッ
チの設定内容を「ＤＯＩＷ」にしておけば、故障したモ
ジュールの種別と同じ種別情報を読み出せることにな
り、ＣＰＵ側からみると、正しいモジュールが実装され
ていると判断できる。このため、システムの立上げが正
常に行えることになる。

【０００６】図５（ａ）には、ダミーモジュールを用い
た場合による縮退運転時の実装状態が示されている。同
図は、バスと実際に接続されるモジュールが実装されて
いる状態を示している。同図の例においては、モジュー
ル１０−３が故障したため、その代わりにダミーモジュ
ールを用いている。この場合、ダミーモジュールに設け
られているスイッチを適切に設定することにより、本来
のモジュールと同一のモジュール識別情報をバスに出力
することができる。つまり、バスには、モジュール１０
−１のモジュール種別情報が「ＤＩ１Ｗ」、モジュール
１０−２のモジュール種別情報が「ＤＩ２Ｗ」、モジュ
ール１０−３のモジュール種別情報が「ＤＯ１Ｗ」、モ
ジュール１０−４のモジュール種別情報が「ＤＯ２
Ｗ」、としてそれぞれ出力されることになる。

【０００７】これらのモジュール識別情報は、図示せぬ
メモリによるメモリ空間のうち、アプリケーションで定
義された領域に格納される。この領域に本来格納される
べき情報が図５（ｂ）に示されている。同図を参照する
と、その領域には、「ＣＰＵ」の識別情報の他、「ＤＩ
１Ｗ」、「ＤＩ２Ｗ」、「ＤＯ１Ｗ」、「ＤＯ２Ｗ」の
各モジュール識別情報が本来格納されるように定義され
ている。そして、上述したスイッチの設定により、図５
（ｃ）に示されているように、その領域には、実際に、
「ＣＰＵ」の識別情報の他、「ＤＩ１Ｗ」、「ＤＩ２
Ｗ」、「ＤＯ１Ｗ」、「ＤＯ２Ｗ」の各モジュール識別
情報が格納されることになる。つまり、図５（ａ）に示
されているように、代替モジュールをモジュール１０−
３として用いる場合に、出力されるモジュール識別情報
は、スイッチの設定により、本来のモジュールと同様に
「ＤＯ１Ｗ」であるので、システム立上げ時に各モジュ
ールから読出したモジュール種別は本来の種別情報と同
じに内容になるのである。

【０００８】また、図５（ｄ）には、実装情報が示され
ている。同図に示されている実装情報は、モジュールが
存在しているかどうかを識別するためのフラグ情報であ
る。本例では、この実装情報が「１」である場合には対
応するスロットにモジュールが実装されていることを示
し、「０」である場合にはモジュールが実装されていな
いことを示すものとする。本システムでは、同図（ｃ）
に示されているように、全てのモジュールが実装されて
いるので、実装情報は、すべて「１」である。

【０００９】図５（ｅ）には、本システムによるＩＯ領
域が示されている。同図において、領域「００００」に
は種別情報「ＤＩ１Ｗ」のモジュールが割り当てられ
る。領域「０００１」及び領域「０００２」には種別情
報「ＤＩ２Ｗ」のモジュールが、領域「０００３」には
種別情報「ＤＯ１Ｗ」のモジュールが、領域「０００
４」及び領域「０００５」には種別情報「ＤＯ２Ｗ」の
モジュールが、それぞれ割り当てられる。このように、
ＩＯ領域には、各ＩＯモジュールごとにＩＯ領域が割り
付けられる。なお、領域「０００６」から領域「ｎｎｎ
ｎ」までは空き状態になっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
いては、モジュールに設けられたスイッチに、各種モジ
ュールの種別情報の内容を設定することになっている。
このため、スイッチで設定できる情報量が制限され、し
たがって、設定すべき種別情報の情報量が少ないＩＯモ
ジュールについてしか、上記従来技術が適用できないと
いう欠点がある。

【００１１】さらに、ＩＯ代替モジュールは、正規のモ
ジュール種別と同一の種別情報を使用しているので、本
来そのモジュールが持っている機能が欠落していること
をアプリケーション側が認識できないという欠点があ
る。また、故障状態であるということを認識できないた
め、保守することを忘れてしまう可能性があるという欠
点があった。

【００１２】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的は設定すべき種
別情報の情報量が多いモジュールについても代替モジュ
ールを用いることができ、また代替モジュールを用いて
いることや故障状態であることをアプリケーション側が
認識することのできる運転システムを提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による運転システ
ムは、所定機能を実現するための複数のモジュールと、
前記複数のモジュールのうちの少なくとも１つが故障し
た時にその故障したモジュールの代わりに使用する代替
モジュールとを含み、システム立上げ時にシステムを構
成するモジュールの種別を上位装置に通知する運転シス
テムであって、前記代替モジュールは、該モジュール使
用時に自モジュールがダミーモジュールであることを示
す種別情報を前記上位装置に通知する通知手段を含むこ
とを特徴とする。前記上位装置は、前記種別情報の通知
に応答して前記ダミーモジュールの実装位置に応じてそ
の位置に本来実装されるべきモジュールの種別情報を判
断して入出力領域の割付けを行う。また、モジュールの
故障によってシステムの機能が縮退している旨を通知す
る手段を更に含む。

【００１４】要するに本システムでは、モジュール種別
にダミーモジュールという種別を定義し、他のモジュー
ルと区別する。また、本システムでは、モジュール種別
を読出したときにダミーモジュールの種別が読出される
と、ダミーモジュール実装情報をセットし、機能が欠落
していることを通知する。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の説明において
参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によっ
て示されている。図２には、本実施形態によるシステム
において用いる代替モジュールが示されている。このモ
ジュールは、特定のモジュール種別を持ったモジュール
（以後ダミーモジュールという）であり、１つのモジュ
ールによって複数のタイプのモジュールを代替すること
を可能とする。同図に示されているように、ダミーモジ
ュール１には、自モジュールがダミーモジュールである
ことを示すダミーモジュール種別情報１１を保持してい
る。このダミーモジュール種別情報１１は、固定的に保
持されているものであり、スイッチ設定等でその内容を
変更することはできない。したがって、１つのダミーモ
ジュールで、スイッチ等による設定をすることなく複数
のタイプのモジュールを代替するのである。

【００１６】図１（ａ）には、ダミーモジュールによる
縮退運転時の実装状態が示されている。同図は、バスと
実際に接続されるモジュールが実装されている状態を示
している。同図の例においては、モジュール１０−３が
故障したため、その代わりにダミーモジュール１を用い
ている。この場合、ダミーモジュール１は、自分自身が
ダミーモジュールであることを示す種別情報を出力す
る。この結果、バスには、モジュール１０−１のモジュ
ール種別情報が「ＤＩ１Ｗ」、モジュール１０−２のモ
ジュール種別情報が「ＤＩ２Ｗ」、ダミーモジュール１
のモジュール種別情報が「ダミーモジュール」、モジュ
ール１０−４のモジュール種別情報が「ＤＯ２Ｗ」、と
してそれぞれ出力されることになる。

【００１７】なお、ダミーモジュール１のモジュール種
別情報である「ダミーモジュール」は、予め定めておい
た特定の値であるものとする。この特定の値は、他のモ
ジュールの種別情報と重複しなければ、どのような値で
も良い。図１（ａ）に示されている各モジュールのモジ
ュール識別情報は、図示せぬメモリによるメモリ空間の
うち、アプリケーションで定義された領域に格納され
る。この領域に本来格納されべき情報が図１（ｂ）に示
されている。同図を参照すると、その領域には、「ＣＰ
Ｕ」の識別情報の他、「ＤＩ１Ｗ」、「ＤＩ２Ｗ」、
「ＤＯ１Ｗ」、「ＤＯ２Ｗ」の各モジュール識別情報が
本来格納されるように定義されている。そして、本例で
は、ダミーモジュールを用いているので、図１（ｃ）に
示されているように、その領域には、実際に、「ＣＰ
Ｕ」の識別情報の他、「ＤＩ１Ｗ」、「ＤＩ２Ｗ」、
「ダミーモジュール」、「ＤＯ２Ｗ」の各モジュール識
別情報が格納されることになる。

【００１８】図１（ｄ）には、実装情報が示されてい
る。同図に示されている実装情報は、モジュールが存在
しているかどうかを識別するためのフラグ情報である。
本例では、この実装情報が「１」である場合にモジュー
ルが実装されていることを示し、「０」である場合には
モジュールが実装されていないことを示すものとする。
このように、この実装情報は、モジュールの存在有無を
識別するためのフラグ情報である。

【００１９】また、図１（ｅ）には、ダミーモジュール
実装情報が示されている。同図に示されているダミーモ
ジュール実装情報は、ダミーモジュールが存在している
かどうかを識別するためのフラグ情報である。本例で
は、この実装情報が「１」である場合にダミーモジュー
ルが実装されていることを示し、「０」である場合には
ダミーモジュールが実装されていないことを示すものと
する。このように、この実装情報は、ダミーモジュール
の存在有無を識別するためのフラグ情報である。

【００２０】図１（ｆ）には、本システムによるＩＯ領
域が示されている。同図において、領域「００００」に
はモジュール「ＤＩ１Ｗ」が割り当てられる。領域「０
００１」及び領域「０００２」には「ＤＩ２Ｗ」が、領
域「０００３」には「ＤＯ１Ｗ」が、領域「０００４」
及び領域「０００５」には「ＤＯ２Ｗ」が、それぞれ割
り当てられる。このように、ＩＯ領域には、各ＩＯモジ
ュールごとにＩＯ領域が割り付けられる。なお、領域
「０００６」から領域「ｎｎｎｎ」までは空き状態にな
っている。

【００２１】かかる構成からなる本システムにおいて、
図１（ａ）に示されているように実装されているモジュ
ールの数は、図１（ｂ）に示されているシステム構成定
義と一致している。このため、システム立上げを行うこ
とができるのである。そして、それぞれのモジュールの
モジュール種別により、図 １（ｆ） に示されているよ
うに、ＩＯ領域へ各モジュールの割付が行われるのであ
る。

【００２２】この場合、図１（ａ）に示されているダミ
ーモジュール１については、モジュール種別情報が、ダ
ミーモジュールであることを示している。このダミーモ
ジュールについては、図１（ｂ）に示されているシステ
ム構成定義に設定されている情報から、種別情報が「Ｄ
Ｏ１Ｗ」であると判断し、図 １（ｆ）に示されている
ように、ＩＯ領域に割付を行っている。

【００２３】したがって、ダミーモジュールであること
が認識できれば、システム構成定義に設定されている情
報に基づいて、どのようなモジュールであるかを認識す
ることができる。このため、スイッチの設定による従来
方式では困難なモジュールについても代替することがで
きるのである。また、このときダミーモジュールの場合
は、その実装位置にしたがってダミーモジュール実装情
報のフラグを図１（ｅ）のようにセットすることによ
り、ダミーモジュールが実装されていることをＣＰＵ１
０側で認識できるようになる。このダミーモジュール実
装情報フラグがセットされていると、システムはそのモ
ジュールの機能が欠落していると判断し、そのモジュー
ルに対する警告情報を出力する。この警告は、予め定め
ておいたフラグを設定すること等によって行う。モニタ
等に表示して警告しても良い。

【００２４】この警告情報をアプリケーションソフトウ
ェアがチェックすることにより、アプリケーションソフ
トウェア側は、機能が欠落したときの動作を指定できる
ようになる。なお、本システムではこの個別のダミーモ
ジュール実装情報、すなわち図１（ｅ）中の「１」の論
理和をとることにより、機能が欠落している縮退運転中
であることを表示する警告として利用することができ
る。このような警告が通知されることにより、保守を確
実に行うことができるのである。

【００２５】ここで、以上の動作について、さらに図３
を参照して説明する。同図は、本システムの動作を示す
フローチャートである。同図において、本システムで
は、まずシステムの立上げを行うかどうか判断する（ス
テップＳ１）。この判断は、例えば、システムの電源が
投入されたかどうかで判断する。次に、システム内の各
スロットにダミーモジュールが実装されたかどうか判断
する（ステップＳ２）。この判断は、ダミーモジュール
から識別信号を出力し、上述した図１（ｅ）のフラグを
セットすることによって行う。

【００２６】ダミーモジュールが実装されていることを
検出した場合は、本来実装されるべきモジュールが実装
されていないので、機能が縮退している旨を上述した警
告によって通知する（ステップＳ２→Ｓ３）。さらに、
ダミーモジュールからは、上述したように、ダミーモジ
ュールである旨の種別情報が出力されているので、その
ダミーモジュールの実装位置とシステム構成定義とを基
に、本来そのスロット位置に実装されるべきモジュール
の種別情報を判断する（ステップＳ４）。最後に、この
種別情報を用いることによって、ＩＯ割付を行う（ステ
ップＳ５）。

【００２７】ステップＳ２において、ダミーモジュール
が実装されていることを検出しなかった場合は、上記の
通知等は行わずに、そのままＩＯ割付を行う（ステップ
Ｓ２→Ｓ５）。以上のように動作するので、本システム
では、以下のよう制御方法を行っていることになる。す
なわち、所定機能を実現するための複数のモジュール
と、これら複数のモジュールのうちの少なくとも１つが
故障した時にその故障したモジュールの代わりに使用す
る代替モジュールとを含み、システム立上げ時にシステ
ムを構成するモジュールの種別を上位装置に通知する運
転システムの制御方法であり、代替モジュール使用時に
自モジュールがダミーモジュールであることを示す種別
情報を上位装置に通知するステップと、上記種別情報の
通知に応答して上位装置がダミーモジュールの実装位置
に応じてその位置に本来実装されるべきモジュールの種
別情報を判断して入出力領域の割付けを行うステップと
を含む制御方法が実現されていることになる。そして、
この制御方法においては、モジュールの故障によってシ
ステムの機能が縮退している旨を通知するステップをも
更に含んでいるのである。

【００２８】以上のように、ダミーモジュールであるこ
とを示す種別情報をもったダミーモジュールを用意する
ことにより、ＩＯ以外のモジュールを代替でき、汎用性
が広がりコストパフォーマンスがあがるのである。ま
た、上記の通知を行うことにより、ダミーモジュールで
代替されているモジュールをアプリケーション側で特定
でき、機能欠落に応じたアプリケーションが組めるよう
になる。さらに、ダミーモジュールが実装されていた場
合、縮退運転中であることを軽故障等として外部に表示
することができ、保守忘れをなくすことができる。

【００２９】なお以上は、ダミーモジュールを１つ用い
る場合について説明したが、ダミーモジュールを複数用
意しておけば、複数のモジュールが故障した場合につい
て対応できることは明らかである。また、図３に示され
ている動作を実現するためのプログラムを記録した記録
媒体を用意し、これを用いてシステム各部を制御すれ
ば、上述と同様に運転システムの制御を行うことができ
ることは明白である。この記録媒体には、図示されてい
ない半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の他、
種々の記録媒体を用いることができる。

【００３０】請求項の記載に関し、本発明は更に以下の
態様を採り得る。 （１）所定機能を実現するための複数のモジュールと、
前記複数のモジュールのうちの少なくとも１つが故障し
た時にその故障したモジュールの代わりに使用する代替
モジュールとを含み、システム立上げ時にシステムを構
成するモジュールの種別を上位装置に通知する運転シス
テムの制御方法であって、前記代替モジュール使用時に
自モジュールがダミーモジュールであることを示す種別
情報を前記上位装置に通知するステップと、前記種別情
報の通知に応答して前記上位装置が前記ダミーモジュー
ルの実装位置に応じてその位置に本来実装されるべきモ
ジュールの種別情報を判断して入出力領域の割付けを行
うステップとを含むことを特徴とする運転システムの制
御方法。

【００３１】（２）モジュールの故障によってシステム
の機能が縮退している旨を通知するステップを更に含む
ことを特徴とする（１）の制御方法。 （３）所定機能を実現するための複数のモジュールと、
前記複数のモジュールのうちの少なくとも１つが故障し
た時にその故障したモジュールの代わりに使用する代替
モジュールとを含み、システム立上げ時にシステムを構
成するモジュールの種別を上位装置に通知する運転シス
テムを制御するためのプログラムを記録した記録媒体で
あって、該プログラムは、前記代替モジュール使用時に
自モジュールがダミーモジュールであることを示す種別
情報を前記上位装置に通知するステップと、前記種別情
報の通知に応答して前記上位装置が前記ダミーモジュー
ルの実装位置に応じてその位置に本来実装されるべきモ
ジュールの種別情報を判断して入出力領域の割付けを行
うステップとを含むことを特徴とする記録媒体。

【００３２】（４）モジュールの故障によってシステム
の機能が縮退している旨を通知するステップを更に含む
ことを特徴とする（３）の記録媒体。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ダミーモ
ジュールであることを示す種別情報をもったダミーモジ
ュールを用意することにより、ＩＯ以外のモジュールの
代替が可能となることにより汎用性が広がりコストパフ
ォーマンスがあがるという効果がある。また、ダミーモ
ジュールで代替されているモジュールの特定がアプリケ
ーション側で可能となることにより、機能欠落に応じた
アプリケーションが組めるようになるという効果があ
る。さらには、ダミーモジュールが実装されていた場
合、縮退運転中であることを軽故障として外部に表示す
ることが可能となり、保守忘れをなくすことができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による代替モジュールを用いた運転シス
テムの実施の一形態を示す図であり、（ａ）はダミーモ
ジュールによる縮退運転時の実装状態、（ｂ）はシステ
ム構成定義、（ｃ）はモジュール識別情報、（ｄ）は実
装情報、（ｅ）はダミーモジュール実装情報のフラグ、
（ｆ）はＩＯ領域の割付をそれぞれ示す。

【図２】本システムに用いる代替モジュールの概略構成
図である。

【図３】本システムの動作例を示すフローチャートであ
る。

【図４】従来のシステムに用いる代替モジュールの概略
構成図である。

【図５】従来の代替モジュールを用いた運転システムを
示す図であり、（ａ）はダミーモジュールによる縮退運
転時の実装状態、（ｂ）はメモリ空間に本来格納される
べき情報、（ｃ）はメモリ空間に実際に格納される情
報、（ｄ）は実装情報、（ｅ）はＩＯ領域をそれぞれ示
す。

【符号の説明】 １ ダミーモジュール １０ ＣＰＵ １０−１〜１０−４ モジュール

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B045 BB47 JJ22 JJ44 JJ47 JJ48 KK06 5H220 BB05 BB15 CC03 CC09 CX05 CX09 JJ12 JJ26 JJ28 KK03 LL04 9A001 BB03 BB06 JJ49 KK54 KK55 LL02 LL05 LL09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定機能を実現するための複数のモジュ
   ールと、前記複数のモジュールのうちの少なくとも１つ
   が故障した時にその故障したモジュールの代わりに使用
   する代替モジュールとを含み、システム立上げ時にシス
   テムを構成するモジュールの種別を上位装置に通知する
   運転システムであって、前記代替モジュールは、該モジ
   ュール使用時に自モジュールがダミーモジュールである
   ことを示す種別情報を前記上位装置に通知する通知手段
   を含むことを特徴とする運転システム。
2. 【請求項２】 前記上位装置は、前記種別情報の通知に
   応答して前記ダミーモジュールの実装位置に応じてその
   位置に本来実装されるべきモジュールの種別情報を判断
   して入出力領域の割付けを行うことを特徴とする請求項
   １記載の運転システム。
3. 【請求項３】 モジュールの故障によってシステムの機
   能が縮退している旨を通知する手段を更に含むことを特
   徴とする請求項１又は２記載の運転システム。