JP2006185308A - コントローラ二重系システム及びコントローラ多重系システム - Google Patents

Abstract

【課題】 制御系及び待機系のコントローラ間のトラッキング処理を無線ＬＡＮ経由で行
うことにより、制御系と待機系のコントローラの設置に利便性をもたせたコントローラ二
重系システムを得る。
【解決手段】 二重化されたコントローラ２Ａ、２Ｂはそれぞれ、トラッキングメモリ２
Ａ−１、２Ｂ−１と、プログラムを実行する演算部２Ａ−２、２Ｂ−２と、演算結果を格
納するデータメモリ２Ａ−３、２Ｂ−３と、無線ＬＡＮインタフェース２Ａ−１’、２Ｂ
−１’と、フィールド機器２Ｄへ出力を行うＩＯ部２Ａ−４、２Ｂ−４とを備え、制御系
のコントローラは、一定周期で自装置のデータメモリの内容を無線ＬＡＮインタフェース
を介して待機系のコントローラのデータメモリにコピーすることにより、制御系及び待機
系のコントローラのデータメモリの内容を同一化する。
【選択図】図１

Description

この発明は、制御処理を行う制御系のコントローラと、制御系と同一のプログラムが搭
載され、同一の演算処理を行うが、制御は行わない待機系のコントローラからなるホット
スタンバイ方式のコントローラ二重系システム、及び待機系のコントローラを複数にした
コントローラ多重系システムに関するものである。

従来のコントローラ二重系システムでは、制御系、待機系それぞれのコントローラ毎の
データメモリ領域を同一化するトラッキング処理のために専用のトラッキングバスを設け
るなどの有線化された状態で、トラッキング処理を行うのが通常であった。このようなホ
ットスタンバイ方式によるコントローラ二重系システムでは、待機系のコントローラは、
制御系と全く同一のプログラムが動作しているため、制御系が故障した場合に、待機系が
即時に処理を継続することができる。
ただし、プログラムが同一でも動作開始したタイミングが違う、もしくは同一でも微妙
に処理のタイミングがずれるため、完全にプログラムの処理の進行状況が同一化されてい
るわけではなく、制御系が待機系より処理が進んでいる、あるいは遅れているといった状
態が発生し、故障した制御系から待機系に処理が切り替わった際に処理が後退してしまう、
またはスキップされてしまうなどの問題が発生する可能性がある。
そのためコントローラ二重系システムでは、プログラムが演算結果を一時的に保存する
データメモリ領域をトラッキング処理によって同一化することで、待機系が処理を完全に
引き継ぐことが可能なようにしている。このとき、トラッキング処理は系間で有線化され
たトラッキングバスを通じて、信号を送り合い、プログラムの同期を取りながら、データ
をトラッキングしている。

電源が投入されると、先に起動した方が制御系として動作し、後から起動した方は、待
機系として動作する。ここで先に起動されたコントローラは、自系が制御であることを認
識し、ＩＯ部に対して演算結果に基づいて、出力を行い、制御処理を行うコントローラと
して動作する。待機側コントローラは、制御系コントローラと同一のプログラムが動作し、
演算処理を行うが、自系が待機系であることを認識して、演算は行っても、その結果に基
づいて、ＩＯ部はＩＯ出力は行わない。
制御系であるコントローラは、電源投入後、周期的に演算処理、及びＩＯ処理を行い、
定周期毎に相手側のトラッキングメモリのアクセス状態を監視し、相手側がトラッキング
メモリにアクセスしていないタイミングで、トラッキングバスを通じて、自系のデータメ
モリの内容を他系のトラッキングメモリにコピーする。
待機系のコントローラの演算部は、一定周期毎に、トラッキングメモリの内容を確認し、
更新が発生していれば、自系のデータメモリ領域の内容をトラッキングメモリの内容にて
更新する。

また、特許文献１に示されるような計算機の二重化においては、Ａ系の計算機、及びＢ
系の計算機との間に運転管理装置が存在し、運転管理装置と、各系の計算機間を無線にて
接続し、系切り替えなどの運転管理を行う方式が考案されているが、運転管理装置が制御
系、待機系以外に必要になる。
また、特許文献１に示されている計算機では、それぞれの系間のデータメモリを同一化
し、系切り替えが連続して行われるような仕組みは持っていないため、同一のプログラム
がそれぞれの系で動作していたとしても、系切り替えで処理が不連続になってしまう。

特開２００１−３５６８０２号公報（第３〜５頁、図１）

従来のトラッキングバスは、有線であるため、制御系と待機系のコントローラを搭載す
るユニットのバックボードにトラッキングバスを通すなどをして、制御系、待機系間が物
理的に接続されていた。そのため、電気的に完全に独立しているわけではないため、待機
系が制御系の故障によって、電気的に影響を受ける可能性がある。
また、バックボードにトラッキングバスを通したユニットに制御系と、待機系のコント
ローラを搭載することにより、制御系と待機系の位置が密接になってしまい、柔軟なシス
テム構成をとることができなかった。より柔軟な二重化構成をとりやすいように接続をケ
ーブル化したとしても、ケーブル長による物理的な配置に制約を受け、取り扱い中にケー
ブルを誤って断線させてしまう、またはコネクタにより外れてしまうなどの事故などが発
生し、制御系コントローラから待機系コントローラへトラッキングができないという状態
が発生する可能性があった。
また、物理的に、制御系と待機系が近いため、地震などの災害時に発生するダメージを
両系で受けてしまい、制御系、待機系コントローラともに故障してしまう可能性もあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、制御系及び待機
系のコントローラ間のトラッキング処理を無線ＬＡＮ経由で行うことにより、制御系と待
機系のコントローラの設置に利便性をもたせたコントローラ二重系システムを得ることを
第一の目的にしている。
また、このような待機系のコントローラを複数化したコントローラ多重系システムを得
ることを第二の目的にしている。

この発明に係わるコントローラ二重系システムにおいては、それぞれ同一のプログラム
により動作する制御系及び待機系の２重化されたコントローラを有し、フィールド機器の
制御を行っている制御系のコントローラが故障したときは待機系のコントローラによって
制御が引き継がれるコントローラ二重系システムにおいて、二重化されたコントローラは
それぞれ、プログラムを実行する演算部、この演算部の演算結果を格納するデータメモリ、
無線によりデータを送受信する無線ＬＡＮインタフェースを備え、制御系のコントローラ
は、一定周期で自装置のデータメモリの内容を無線ＬＡＮインタフェースを介して待機系
のコントローラのデータメモリにコピーすることにより、制御系及び待機系のコントロー
ラのデータメモリの内容を同一化するものである。

この発明は、以上説明したように、それぞれ同一のプログラムにより動作する制御系及
び待機系の２重化されたコントローラを有し、フィールド機器の制御を行っている制御系
のコントローラが故障したときは待機系のコントローラによって制御が引き継がれるコン
トローラ二重系システムにおいて、二重化されたコントローラはそれぞれ、プログラムを
実行する演算部、この演算部の演算結果を格納するデータメモリ、無線によりデータを送
受信する無線ＬＡＮインタフェースを備え、制御系のコントローラは、一定周期で自装置
のデータメモリの内容を無線ＬＡＮインタフェースを介して待機系のコントローラのデー
タメモリにコピーすることにより、制御系及び待機系のコントローラのデータメモリの内
容を同一化するので、電気的に制御系のコントローラと待機系のコントローラが独立した
状態になり、いずれかのコントローラが故障したときの相手系コントローラへの影響を最
小限に抑えることができると共に、制御系と待機系のコントローラを接続するケーブルが
なくなったため、制御系と待機系のコントローラを自由に配置することができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１によるコントローラ二重系システムを示す構成図であ
る。
図１において、コントローラＡ系２Ａには、無線ＬＡＮにより通信を行う無線ＬＡＮイ
ンタフェース２Ａ−１’、他系からのトラッキング情報を保存するトラッキングメモリ２
Ａ−１、演算処理を行う演算部２Ａ−２、演算部２Ａ−２の演算結果を一時的に保存する
データメモリ２Ａ−３、演算部２Ａ−２の演算結果に基づいて入出力処理を行うＩＯ処理
カードからなるＩＯ部２Ａ−４が搭載されており、ＩＯ部２Ａ−４は、ＩＯバス２Ａ−５
により、フィールド機器２Ｄに接続されている。
また、同様にコントローラＢ系２Ｂには、無線ＬＡＮインタフェース２Ｂ−１’、トラ
ッキングメモリ２Ｂ−１、データメモリ２Ｂ−３、ＩＯ部２Ｂ−４が搭載されている。フ
ィールド機器２Ｄは、Ａ系及びＢ系のＩＯ部２Ａ−４、２Ｂ−４から延びるＩＯバス２Ａ
−５、２Ｂ−５が両方接続されているが、制御系側のＩＯ部からのみ信号が出力され、待
機系側のＩＯ部からは信号が出力されないようになっているため、実際に信号がぶつかる
ことはない。
コントローラＡ系及びコントローラＢ系間の無線ＬＡＮインタフェース２Ａ−１’、２
Ｂ−１’を通じたトラッキング処理により、データメモリ２Ａ−３と２Ｂ−３は、同一化
される。このトラッキング処理に、トラッキングメモリ２Ａ−１、２Ｂ−１が用いられる。

図２は、この発明の実施の形態１によるコントローラ二重系システムのコントローラの
処理を示すフローチャートである。
図３は、この発明の実施の形態１によるコントローラ二重系システムのコントローラ切
り替え処理を示すフローチャートである。

次に、動作について説明する。
この構成におけるコントローラの処理について、図２に基づき説明する。
まず、コントローラは電源がＯＮ（ステップＳ２−１）されると、ステップＳ２−２に
おいて、無線ＬＡＮインタフェースによりＡｄｈｏｃモードにて相手系と接続する。相手
系と接続が完了した後、ステップＳ２−３において、まず相手系からの動作状態取得要求
がきていないか確認する。動作状態取得要求がきていれば、ステップＳ２−１４において、相手系に対して、自系が待機系であることを送信する。その後、ステップＳ２−１５において、待機系として動作を開始する。
ステップＳ２−３において、相手系から動作状態取得要求がきていない場合には、ステ
ップＳ２−４において、相手系に対して動作状態取得要求を送信した後、相手系からの応
答を待つ。ここでステップＳ２−５において、一定時間待っても相手系からの応答がなけ
れば、自系を制御系状態にして動作を開始する（ステップＳ２−７）。また相手系から応
答があり（ステップＳ２−６）、相手系が待機系であれば同様に制御系として動作開始す
る。また相手系から相手系が制御系であるという応答があれば（ステップＳ２−６）、ス
テップＳ２−１５において自系を待機系として動作開始する。

ここでは、まず制御系側の動作について示す。
ステップＳ２−８において、制御系動作を開始した後は、まずデータメモリ２Ａ−３、
２Ｂ−３を参照して演算を行う。ステップＳ２−９において、演算結果については、デー
タメモリ２Ａ−３、２Ｂ−３に保存する。その後、ステップＳ２−１０において、ＩＯ部
２Ａ−４、２Ｂ−４は、データメモリ２Ａ−３、２Ｂ−３の中にあるＩＯメモリ領域を参
照し、その内容をフィールド機器２Ｄへ出力する。
また、ステップＳ２−１１において、ＩＯ部２Ａ−４、２Ｂ−４は、同様に入力処理を
行い、入力データに応じてデータメモリ２Ａ−３、２Ｂ−３内にあるＩＯメモリ領域を更
新する。

その後、ステップＳ２−１２では、相手系が故障していないかどうかを確認するために
、ライブチェック用のフレームを無線ＬＡＮインタフェース経由で送信し、その応答を確
認する。応答がなければ、相手系が故障していることを認識するが、ここでは制御系の処
理のため、特に切り替え処理をすることはしない。
ステップＳ２−１２により、相手系が正常に動作していることを認識した場合には、ス
テップＳ２−１３において、相手系のトラッキングメモリ中に含まれるトラッキングメモ
リ参照フラグを見て、相手系の演算部がトラッキングメモリを参照していないことを確認
した後、制御系である自系のデータメモリ内容を相手系のトラッキングメモリに書き込む
。書き込み中、トラッキングメモリ中にある参照フラグをＯＮにしておき、書き込み完了
後にフラグをＯＦＦにする。

次に、待機系側の動作について示す。
ステップＳ２−１６で、待機系として動作開始し、演算を開始した後、データメモリ２
Ａ−３、２Ｂ−３を参照し、演算結果をデータメモリ２Ａ−３、２Ｂ−３に保存する（ス
テップＳ２−１７）。ここで、ステップＳ２−１８において、ＩＯ部２Ａ−４、２Ｂ−４
は、自系が待機系であることを認識して、データメモリ２Ａ−３、２Ｂ−３内にあるＩＯ
メモリ領域の内容を、出力することはしない（ステップＳ２−１８）。ただし、ステップ
Ｓ２−１９において、入力に関しては、制御系同様に行い、データメモリ２Ａ−３、２Ｂ
−３内のＩＯメモリ領域を更新する。
ステップＳ２−２０において、制御系と同様に相手系の監視処理を行うが、待機系の場
合、相手系に対してライブチェックのフレームを無線ＬＡＮインタフェース経由で送信し
た後、応答が返ってこなければ、切り替え処理を行う。この切り替え時の処理については
、図３で示す。ここでは、相手系が正常であり、切り替えが発生しない場合について示す
。ステップＳ２−２１において、自系のトラッキングメモリ中に含まれるトラッキングメ
モリ参照フラグを見て、参照中でなければ、トラッキングメモリ参照フラグをＯＮにし、
トラッキングメモリの内容を、自系データメモリに展開する。

次に、前述のステップＳ２−２０内部の処理について図３を用いて説明する。
ステップＳ２−２０内部では、まずステップＳ３−１において、相手系にライブチェッ
ク要求を送信する。次に、ステップＳ３−２において、相手系からのライブチェック応答
を監視し、応答があれば、ステップＳ３−３において、そのまま処理を継続する。
もし、ステップＳ３−２において、相手系からの応答がなければ、自系の状態をチェッ
クし（ステップＳ３−４）、自系が待機系であれば、ステップＳ３−５において、制御系
に切り替えを行い、処理を継続する。ステップＳ３−４において、自系の状態が制御系で
あれば、そのまま処理を継続する。

実施の形態１によれば、従来有線で接続されていた制御系と待機系のコントローラ間を
無線ＬＡＮにより接続したことにより、電気的に制御系コントローラと待機系コントロー
ラが独立した状態になり、いずれかのコントローラが故障したときの相手系コントローラ
への影響を最小限に抑えることを可能としている。
また、制御系と待機系を接続するケーブルがなくなったため、制御系と待機系コントロ
ーラを自由に配置することを可能としている。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２によるコントローラ二重系システムの故障したコント
ローラを交換する際の処理を示すフローチャートである。
次に、実施の形態１で示した構成において、制御系のコントローラが故障し、この故障
したコントローラを交換する場合の動作について、図４に基づき説明する。
ここでは、便宜上Ａ系のコントローラが制御系であるとする。ステップＳ４−１におい
て、制御系コントローラが故障した後、ステップＳ４−２において、本コントローラは、
待機系であるＢ系コントローラからのライブチェックに応答できなくなる。そのため、ス
テップＳ４−３において、制御系の異常を検出した待機系コントローラであるＢ系コント
ローラは、制御系への移行処理を行う（ステップＳ４−５）。ここで、Ａ系コントローラ
は、故障しているため、新しい正常なコントローラに交換する作業を、ステップＳ４−６
で行う。

交換完了後、電源を投入し、Ａ系コントローラは、動作を開始する（ステップＳ４−７
）。その後、図２で示したステップと同様に、無線ＬＡＮインタフェースにて、Ｂ系コン
トローラとＡｄｈｏｃモードにて接続する（ステップＳ４−８）と、Ａ系コントローラは
、Ｂ系コントローラに対して、プログラムのダウンロード要求を送信する（ステップＳ−
９）。その後、Ｂ系コントローラから送信されてくるプログラムを、Ａ系コントローラは
受信し、完了すると、プログラム格納領域にプログラムを書き込む（ステップＳ４−１０
）。書き込みが完了した後、Ａ系コントローラは自己リセットを行い（ステップＳ４−１
１）、待機系として、通常どおりの動作を開始する（ステップＳ４−１２）。

実施の形態２によれば、制御系のコントローラが故障した後に、その故障したコントロ
ーラを交換する際に、交換したコントローラにプログラムをダウンロードする必要がなく
、他系のコントローラよりプログラムをダウンロードすることにより自動的に動作を開始
することで、故障時のメンテナンス作業を軽減することができる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による複数のコントローラ二重系システムのコントロ
ーラのプログラム更新を示す構成図であり、図５（ａ）は、プログラムのダウンロード要
求及びその応答を示す図、図５（ｂ）は、プログラムのダウンロードにて隣接するコント
ローラ二重系システムが同一になる過程を示す図である。
図５において、２Ａ、２Ｂ、２Ｄ（及び２Ａ’、２Ｂ’、２Ｄ’、２Ａ”、２Ｂ”、２
Ｄ”）は、図１におけるものと同一のものである。図５では、図１に示されるコントロー
ラ二重系システムが複数存在している。
図６は、この発明の実施の形態３によるコントローラ二重系システムの立ち上げ処理を
示すフローチャートである。

次に、実施の形態３について、図５に基づき説明する。
図５では、図１で示されるコントローラ二重系システムが複数システム存在し、ここで
コントローラ２Ａ、２Ｂからなるコントローラ二重系システムは既に存在し、コントロー
ラ２Ａ、２Ｂは、ダウンロード処理Ｄ１において両系とも同一のプログラムが既に格納さ
れている状態になっているとする。
また、その後、近くに別のコントローラ二重系システムのコントローラ２Ａ’、２Ｂ’
を設置し、全く同一のプログラムで更新し、さらに３つ目のコントローラ二重系システム
としてコントローラ２Ａ’’、２Ｂ’’も同一のプログラムで設置する必要があるとする
。

ここで実際に、３つのコントローラ二重系システムを立ち上げていく処理について、図
６に基づき説明する。
ステップＳ５−１で、コントローラ２Ｂは、事前にダウンロード処理Ｄ１により更新さ
れている。次に、２つ目のコントローラ二重系システムのコントローラ２Ａ’、２Ｂ’を
起動し、ステップＳ５−２にて、コントローラ２Ａ’は、ダウンロード要求をブロードキ
ャストし、応答を待ち受ける。ステップＳ５−３において、ブロードキャストの応答をＲ
１、Ｒ２、Ｒ３と受け取る。ステップＳ５−４において、その応答内容を確認する。この
ステップＳ５−４で、Ｒ１の内容を確認し、その応答に有効なプログラムが存在すること
を認識した後、ステップＳ５−５において、コントローラ２Ｂより、プログラムをダウン
ロード（Ｄ２）する。同様にステップＳ５−６において、起動されていくコントローラは
、ダウンロード要求をブロードキャストし、有効な応答を見つけた時点で、その応答を返
したコントローラからプログラムをダウンロードしていく。

図５（ｂ）は、ダウンロードにて隣接する各二重化コントローラが同一になる過程を示
しており、ここでまず、ダウンロードＤ２により、コントローラ２Ａ’が更新された後、
同一のコントローラ二重系システムに含まれるコントローラ２Ｂ’が更新される。その後
、別のコントローラ二重系システムのコントローラ２Ａ’’は、コントローラ２Ｂより、
プログラムをダウンロードし、コントローラ２Ａ’、２Ｂ’の更新と同じように、コント
ローラ２Ａ’’からコントローラ２Ｂ’’へダウンロード処理Ｄ５が行われる。
最終的に、３つのコントローラ二重系システムのプログラムが同一になり、３つのコン
トローラ二重系システムをセットアップすることができる。

実施の形態３によれば、複数のコントローラ二重系システムにおいて、各システムを立
ち上げる際に全てのプログラムを一つ一つダウンロードしていく手間を必要とせず、複数
のコントローラ二重系システムを容易に立ち上げることを可能としている。

実施の形態４．
以下、実施の形態４について、図に基づき説明する。
図７は、この発明の実施の形態４によるコントローラ二重系システムを示す構成図であ
る。
図７において、２Ａ、２Ａ−１〜２Ａ−５、２Ａ−１’、２Ｂ、２Ｂ−１〜２Ｂ−５、
２Ｂ−１’、２Ｄは図１におけるものと同一のものである。図７では、図１の構成に、Ｐ
ＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ：個人用の携帯情報端
末） ２Ｅを加えたものである。このＰＤＡ ２Ｅは、無線ＬＡＮインタフェースを持ち
、それぞれの系のコントローラの無線ＬＡＮインタフェース２Ａ−１’、２Ｂ−１’と通
信できる。

図８は、この発明の実施の形態４によるコントローラ二重系システムのＰＤＡによる系
切り替え処理を示すフローチャートである。
図９は、この発明の実施の形態４によるコントローラ二重系システムの各系のコントロ
ーラのＰＤＡとの連携を示すフローチャートである。

次に、図８を用いてＰＤＡの動作について説明する。
まず、保守員は、ステップＳ５−１において、ＰＤＡの電源を投入し、ＰＤＡは、ステ
ップＳ５−２において、各系のコントローラに状態取得要求を送信し、その応答をもって
、ステップＳ５−３において、ＰＤＡの画面に各系の現在状態を示す情報を画面表示する
。また、ステップＳ５−４において、ＰＤＡを持つユーザから画面操作により、切り替え
要求が出されているかどうかを確認して、要求がなければ、ステップＳ５−２に戻り、同
様の処理を繰り返し、常に最新の状態を画面表示する。
もし、ステップＳ５−４において、ユーザからの切り替え要求があれば、制御系のコン
トローラに対して、待機系へ切り替えるように指示をする（ステップＳ５−５）。また、
待機系のコントローラに対しては、制御系へ切り替えるように指示をする（ステップＳ５
−６）。

次ぎに、図９により、ＰＤＡと各コントローラとの切り替え要求のやり取りのうち、コ
ントローラ側の処理について説明する。
ステップＳ６−１において、ＰＤＡから、コントローラに対して制御系への切り替え要
求が送信されると、コントローラは、まず現在の状態を確認し（ステップＳ６−３）、現
在状態が制御系であれば、そのまま何もせず動作を継続する（ステップＳ６−６）。また
、ステップＳ６−３で、現在の状態を確認し、現在状態が待機系であれば、制御系への切
り替え処理を行う（ステップＳ６−７）。
また、ステップＳ６−１において、ＰＤＡからの切り替え要求が、待機への切り替えの
場合には、コントローラは、ステップＳ６−２において、現在のコントローラの状態を確
認し、現在状態が制御系であれば、待機系への切り替えを行い、待機系として動作を開始
する（ステップＳ６−４）。ステップＳ６−２において、現在状態が待機系であれば、コ
ントローラは、そのまま何もせず、ステップＳ６−５において、動作を継続する。

実施の形態４によれば、二重化された各コントローラのステータスを確認するのに、常
設の監視制御装置を必要とせず、各コントローラに無線ＬＡＮインタフェースを取り付け
、無線ＬＡＮインタフェースを持つＰＤＡからのステータス監視、および系の切り替えを
できるようにしたことにより、メンテナンスを容易にすることができる。

実施の形態５．
以下、実施の形態５について、図に基づき説明する。
図１０は、この発明の実施の形態５によるコントローラ多重系システムを示す構成図で
ある。
図１０において、コントローラＡ系３Ａには、無線ＬＡＮインタフェース３Ａ−１’、
トラッキングメモリ３Ａ−１、演算部３Ａ−２、データメモリ３Ａ−３が搭載されている
。
また、同様にコントローラＢ系３Ｂには、無線ＬＡＮインタフェース３Ｂ−１’、トラ
ッキングメモリ３Ｂ−１、演算部３Ｂ−２、データメモリ３Ｂ−３が搭載されている。
また、三つ目のコントローラＣ系３Ｃには、無線ＬＡＮインタフェース３Ｃ−１’、ト
ラッキングメモリ３Ｃ−１、演算部３Ｃ−２、データメモリ３Ｃ−３が搭載されている。
無線ＬＡＮインタフェース３Ｄ−１’を有するフィールド機器３Ｄは、Ａ系、Ｂ系及び
Ｃ系の無線ＬＡＮインタフェース３Ａ−１’、３Ｂ−１’、３Ｃ−１’に接続されている
が、制御系側からのみ信号が出力され、待機系側からは信号が出力されないようになって
いる。

図１１は、この発明の実施の形態５によるコントローラ多重系システムのコントローラ
と無線で接続されたフィールド機器の動作を示すフローチャートである。

実施の形態５では、図１０に示されるように、コントローラ３Ａと、コントローラ３Ｂ
と、フィールド機器３Ｄは、無線ＬＡＮインタフェースにより通信を行い、制御を行って
おり、この状態で二重系を構成している。
ここに３番目のコントローラ３Ｃを設置し、電源を投入したときの動作について、図１
１に基づき説明する。
まず、コントローラ３Ｃの電源を投入する（ステップＳ７−１）と、コントローラ３Ｃ
は、状態取得要求をブロードキャストし（ステップＳ７−２）、その応答を待つ（ステッ
プＳ７−３）。その後、ステップＳ７−４において、応答が全くなかった場合には、自系
を制御系へ切り替える（ステップＳ７−５）。
もし、ステップＳ７−４において、応答が存在した場合は、その応答を確認し、ステッ
プＳ７−１２で、制御系からの応答がなかった場合には、システムに制御系が存在しない
と認識して、自系を制御系に切り替える（ステップＳ７−５）。もしステップＳ７−１２
において、制御系が存在した場合には、その後、自系を待機系として動作を開始する（ス
テップＳ７−１３）。

ステップＳ７−６において、制御系として動作開始した後、演算処理（ステップＳ７−
７）を行う。ここで演算を行った後、ステップＳ７−８で、フィールド機器３Ｄに対して
データを無線により出力する。また、ステップＳ７−９において、無線によりフィールド
機器３Ｄからデータを入力する。
その後、制御系は、トラッキング要求がきていないかどうかを、ステップＳ７−１０に
てチェックし、トラッキング要求があった場合には、その要求に対してトラッキングデー
タを応答し（ステップＳ７−１１）、再度ステップＳ７−１０において、トラッキング要
求のチェックを行う。
複数の待機系コントローラからのトラッキング要求がなくなるまで、ステップＳ７−１
０、ステップＳ７−１１を繰り返す。ステップＳ７−１０において、トラッキング要求が
なくなった場合は、ステップＳ７−７に処理を戻り、処理を継続する。

実施の形態５によれば、コントローラを二重化するだけでなく、任意の台数のコントロ
ーラを追加することを可能とすることにより、さらなる信頼性の強化を可能としている。
また、フィールド機器と各コントローラ間の接続も無線ＬＡＮ化することにより、任意
のタイミングで容易にコントローラを追加することができ、メンテナンス性を向上させる
ことができる。

この発明の実施の形態１によるコントローラ二重系システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１によるコントローラ二重系システムのコントローラの処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１によるコントローラ二重系システムのコントローラ切り替え処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるコントローラ二重系システムの故障したコントローラを交換する際の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３による複数のコントローラ二重系システムのコントローラのプログラム更新を示す構成図である。 この発明の実施の形態３によるコントローラ二重系システムの立ち上げ処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるコントローラ二重系システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態４によるコントローラ二重系システムのＰＤＡによる系切り替え処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるコントローラ二重系システムの各系のコントローラのＰＤＡとの連携を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５によるコントローラ多重系システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態５によるコントローラ多重系システムのコントローラと無線で接続されたフィールド機器の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２Ａ Ａ系コントローラ、２Ａ−１ Ａ系コントローラトラッキングメモリ、
２Ａ−１’ Ａ系無線ＬＡＮインタフェース、
２Ａ−２ Ａ系コントローラ演算部、２Ａ−３ Ａ系コントローラデータメモリ、
２Ａ−４ Ａ系コントローラＩＯ部、
２Ｂ Ｂ系コントローラ、２Ｂ−１ Ｂ系コントローラトラッキングメモリ、
２Ｂ−１’ Ｂ系無線ＬＡＮインタフェース、
２Ｂ−２ Ｂ系コントローラ演算部、２Ｂ−３ Ｂ系コントローラデータメモリ、
２Ｂ−４ Ｂ系コントローラＩＯ部、
２Ａ−５、２Ｂ−５ ＩＯバス、
２Ｄ フィールド機器、２Ｅ ＰＤＡ、
３Ａ Ａ系コントローラ、３Ａ−１ Ａ系コントローラトラッキングメモリ、
３Ａ−１’ Ａ系無線ＬＡＮインタフェース、
３Ａ−２ Ａ系コントローラ演算部、３Ａ−３ Ａ系コントローラデータメモリ、
３Ｂ Ｂ系コントローラ、３Ｂ−１ Ｂ系コントローラトラッキングメモリ、
３Ｂ−１’ Ｂ系無線ＬＡＮインタフェース、
３Ｂ−２ Ｂ系コントローラ演算部、３Ｂ−３ Ｂ系コントローラデータメモリ、
３Ｃ Ｃ系コントローラ、３Ｃ−１ Ｃ系コントローラトラッキングメモリ、
３Ｃ−１’ Ｃ系無線ＬＡＮインタフェース、
３Ｃ−２ Ｃ系コントローラ演算部、３Ｃ−３ Ｃ系コントローラデータメモリ、
３Ｄ フィールド機器、３Ｄ−１’ 無線ＬＡＮインタフェース。

Claims (5)

1. それぞれ同一のプログラムにより動作する制御系及び待機系の２重化されたコントロー
   ラを有し、フィールド機器の制御を行っている制御系のコントローラが故障したときは待
   機系のコントローラによって上記制御が引き継がれるコントローラ二重系システムにおい
   て、上記二重化されたコントローラはそれぞれ、上記プログラムを実行する演算部、この
   演算部の演算結果を格納するデータメモリ、無線によりデータを送受信する無線ＬＡＮイ
   ンタフェースを備え、上記制御系のコントローラは、一定周期で自装置のデータメモリの
   内容を上記無線ＬＡＮインタフェースを介して上記待機系のコントローラのデータメモリ
   にコピーすることにより、上記制御系及び待機系のコントローラのデータメモリの内容を
   同一化することを特徴とするコントローラ二重系システム。
2. 上記制御系コントローラが故障したとき、上記待機系のコントローラは、自装置を制御
   系のコントローラに切替え、上記故障したコントローラは、新規のコントローラと交換さ
   れ、この交換された新規のコントローラの電源投入に応じて、上記制御系のコントローラ
   に切替えられたコントローラのプログラムを上記新規のコントローラにダウンロードし、
   上記新規のコントローラは、上記ダウンロードされたプログラムを用いて待機系のコント
   ローラとして動作することを特徴とする請求項１記載のコントローラ二重系システム。
3. 上記コントローラ二重系システムに加えて、別のコントローラ二重系システムを設置す
   る場合には、上記別のコントローラ二重系システムのコントローラの電源投入時に、この
   電源投入されたコントローラに、上記コントローラ二重系システムのコントローラからプ
   ログラムをダウンロードすることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコントロー
   ラ二重系システム。
4. 無線によりデータを送受信する無線ＬＡＮインタフェースを有し、上記制御系及び待機
   系のコントローラとの間でデータを送受信することにより、上記制御系及び待機系のコン
   トローラの状態を示す情報を画面表示すると共に、画面操作により上記制御系及び待機系
   のコントローラの切替えを行う携帯情報端末を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項
   ３のいずれかに記載のコントローラ二重系システム。
5. それぞれ同一のプログラムにより動作する制御系及び複数の待機系のコントローラを有
   し、フィールド機器の制御を行っている一台の制御系のコントローラが故障したときは待
   機系のコントローラによって上記制御が引き継がれるコントローラ多重系システムにおい
   て、
   上記多重化されたコントローラはそれぞれ、上記プログラムを実行する演算部、この演算
   部の演算結果を格納するデータメモリ、無線によりデータを送受信する無線ＬＡＮインタ
   フェースを備え、
   上記フィールド機器は、無線によりデータを送受信する無線ＬＡＮインタフェースを備え、
   上記制御系のコントローラは、一定周期で自装置のデータメモリの内容を上記無線ＬＡＮ
   インタフェースを介して上記待機系のコントローラのデータメモリにコピーすることによ
   り、上記制御系及び待機系のコントローラのデータメモリの内容を同一化すると共に、上
   記無線ＬＡＮインタフェースを介して上記フィールド機器への出力を行うことを特徴とす
   るコントローラ多重系システム。

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