JP2005122592A - 分散型制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 シングル構成のバスが定義された規格Aのフィールドバスと、シングル構成と二重化構成のバスが定義された規格Bのフィールドバスを敷設し、これらのフィールドバスに接続されたスレーブ機器と上位のコントローラとが通信をする分散型制御装置に関する。規格Bのフィールドバスと上位のコントローラとの間に二重化した通信インターフェイス手段を設ける。この通信インターフェイス手段にバスがシングル構成の場合と二重化構成の場合に応じて制御側と待機側の切換え要否を判断する機能をもたせる。
【選択図】 図1
Description
しかし、従来装置では二重化にあたって、次のような問題点がある。
(1)FOUNDATIONフィールドバス規格ではバスがシングル構成しか定義されていない。これに対してPROFIBUS規格では、バスがシングル構成と二重化構成が定義されている。
このようにフィールドバスの規格により、シングル構成しか定義されていないバスやシングル構成と二重化構成が定義されているバスがあり、ユーザの要求も二重化構成を必要とする場合と、シングル構成を要求する場合がある。コントローラ3内にバス構成を場合分けする機能を追加するには特別設計を必要とし、コントローラ3の汎用性を阻害する。
(2)スレーブ機器9との通信は通信インターフェイス手段10を介しているため、コントローラ3が直接バスの状態を診断できないので、通信インターフェイス手段10を二重化したときに、コントローラ3にて通信インターフェイス手段10の制御側と待機側の切り換えを判断するのは困難である。
(3)通信インターフェイス手段10を二重化したときに、通信インターフェイス手段10の切り換えを行うためには、単純にスレーブ機器9との通信異常で切り換えるのではなく、スレーブ機器が異常となったのか、バスが異常となったのかを判断する必要がある。従来装置ではこの判断ができなかった。
(1)シングル構成のバスが定義された規格Aのフィールドバスと、シングル構成と二重化構成のバスが定義された規格Bのフィールドバスを敷設し、これらのフィールドバスに接続されたスレーブ機器と上位のコントローラとが通信をする分散型制御装置において、
前記コントローラと前記規格Bのフィールドバスの間に二重化された通信インターフェイス手段を設け、二重化された通信インターフェイス手段は一方が制御側、他方が待機側となり、二重化された通信インターフェイス手段は通信を監視し、監視結果をもとにバスがシングル構成の場合と二重化構成の場合に応じて制御側と待機側の切換えの要否を判断し、切換の要否を示すステータス情報を発生することを特徴とする分散型制御装置。
前記制御側の通信インターフェイス手段は、前記スレーブ機器との通信を監視し、全てのスレーブ機器との通信が異常である場合に「切換要」のステータス情報を発生し、
前記待機側の通信インターフェイス手段は、定周期で前記制御側の通信インターフェイス手段と診断通信し、通信診断結果が異常の場合に「切換要」のステータス情報を発生することを特徴とする(1)記載の分散型制御装置。
前記制御側の通信インターフェイス手段は、前記スレーブ機器との通信を監視し、通信が異常なスレーブ機器が1台でもある場合に「切換要」のステータス情報を発生し、
前記待機側の通信インターフェイス手段は、前記スレーブ機器との通信を監視し、全てのスレーブ機器との通信が正常である場合に「切換要」のステータス情報を発生することを特徴とする(1)記載の分散型制御装置。
(1)上位コントローラは、二重化された通信インターフェイス手段のフラグのステータス情報のみに基づいて速やかに制御側と待機側の切換えを実行できるため、制御側と待機側の切換え時にあってもスレーブ機器のデータを継続して参照することができる。
(2)上位コントローラは、二重化された通信インターフェイス手段のステータス情報のみに基づいて制御側と待機側の切換えを実行できる単純設計とすることができる。また、フィールドバスのシングル構成及び二重化構成の場合分けによるステータス情報の条件設定は、通信インターフェイス手段側で受け持っているので、上位のコントローラ側では場合分けによる設計を意識する必要がないので、コントローラの汎用性を保てる。
(3)ステータス情報の設定ルールに基づくことで、スレーブ機器異常とバス異常の判断が明確に行えるので、制御側と待機側の切換えを適切に行うことが可能である。
図1は本発明の一実施例を示す構成図である。図1の実施例は、シングル構成のPROFIBUSを接続した実施例である。図4で説明した従来装置と同一要素には同一記号を付して説明を省略する。
ここでいう「スレーブ機器全てが異常」というのは、全てのスレーブ機器との通信が異常ということで、スレーブ機器自体が異常になり通信できなくなった場合と、バスの異常が要因で通信できなくなった場合の両方を含む。
制御側の通信インターフェイス手段101のみがスレーブ機器91、92と通信を行う。待機側の通信インターフェイス手段102は制御側の通信インターフェイス手段101に対して定期的に診断通信を行い、制御側に異常がないかどうか診断する。
これによって、通信インターフェイス手段101は待機側に、通信インターフェイス手段102は制御側に切り換えられる。
図3で、PROFIBUSは、81及び82で示すように二重化されている。通信インターフェイス手段301は、リモートI/Oバス4と第1のPROFIBUS81の間に接続されている。通信インターフェイス手段302は、リモートI/Oバス4と第2のPROFIBUS82との間に接続されている。
通信インターフェイス手段301と302は、一方が制御側、他方が待機側になる。制御側の通信インターフェイス手段はコントローラ200と通信する。
制御側の通信インターフェイス手段301はスレーブ機器91、92と入出力通信を行い、通信インターフェイス手段302はスレーブ機器91、92と入出力通信を行い、機器状態を監視する。
ここで、例えば制御側の通信インターフェイス手段301とPROFIBUS81を接続するバスのQ点に異常が発生したとする。制御側の通信インターフェイス手段301は全てのスレーブ機器と通信できなくなる。スレーブ監視手段301aは異常を検出し、スレーブ機器全てが異常のため、図2の設定条件テーブルに基づいて第1の切換え要求手段301bの切換え要求フラグはオンとなる。
これにより、通信インターフェイス手段301が待機側に、通信インターフェイス手段302が制御側に切り換えられる。
2 制御バス
4 リモートI/Oバス
5 通信インターフェイス手段
6 FOUNDATIONフィールドバス
71,72,91,92 スレーブ機器
8、81、82 PROFIBUS
101、102、301、302 通信インターフェイス手段
101a、102a、301a、302a スレーブ監視手段
101b、301b 第1の切換え要求手段
101c、102c 診断手段
102b、302b 第2の切換え要求手段
200 コントローラ
200a アプリケーションプログラム
200b 通信インターフェイス部
200c 切換え要求ステータス判断手段
200d 二重化切換処理手段
Claims (6)
- シングル構成のバスが定義された規格Aのフィールドバスと、シングル構成と二重化構成のバスが定義された規格Bのフィールドバスを敷設し、これらのフィールドバスに接続されたスレーブ機器と上位のコントローラとが通信をする分散型制御装置において、
前記コントローラと前記規格Bのフィールドバスの間に二重化された通信インターフェイス手段を設け、二重化された通信インターフェイス手段は一方が制御側、他方が待機側となり、二重化された通信インターフェイス手段は通信を監視し、監視結果をもとにバスがシングル構成の場合と二重化構成の場合に応じて制御側と待機側の切換えの要否を判断し、切換の要否を示すステータス情報を発生することを特徴とする分散型制御装置。 - バスがシングル構成である場合、
前記制御側の通信インターフェイス手段は、前記スレーブ機器との通信を監視し、全てのスレーブ機器との通信が異常である場合に「切換要」のステータス情報を発生し、
前記待機側の通信インターフェイス手段は、定周期で前記制御側の通信インターフェイス手段と診断通信し、通信診断結果が異常の場合に「切換要」のステータス情報を発生することを特徴とする請求項1記載の分散型制御装置。 - バスが二重化構成である場合、
前記制御側の通信インターフェイス手段は、前記スレーブ機器との通信を監視し、通信が異常なスレーブ機器が1台でもある場合に「切換要」のステータス情報を発生し、
前記待機側の通信インターフェイス手段は、前記スレーブ機器との通信を監視し、全てのスレーブ機器との通信が正常である場合に「切換要」のステータス情報を発生することを特徴とする請求項1記載の分散型制御装置。 - 前記コントローラは、前記制御側と待機側の通信インターフェイス手段からステータス情報を受け、制御側と待機側の通信インターフェイス手段が共に「切換要」のステータス情報を発生している場合は、前記通信インターフェイスの制御側と待機側を切り換えることを特徴とする請求項2または3に記載の分散型制御装置。
- 前記規格AのフィールドバスはPROFIBUS規格に準拠するフィールドバスであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の分散型制御装置。
- 前記規格BのフィールドバスはFOUNDATION FIELDBUS規格に準拠するフィールドバスであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の分散型制御装置。
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JP2013025358A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-04 | Yokogawa Electric Corp | フィールド通信システム |
US9841739B2 (en) | 2012-06-07 | 2017-12-12 | Hitachi, Ltd. | Motion controller device and communication method therein |
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