JP2008020957A - 制御システム、プログラマブルコントローラおよびリモートｉ／ｏ - Google Patents

Abstract

【課題】低いコストで、制御システムの信頼性を高めることを目的とする。
【解決手段】各ＰＬＣ３₁〜３_nに、各制御プログラム８₁〜８_nがそれぞれ分散されて実装されるとともに、ＰＬＣ３₁以外の各ＰＬＣ３₂〜３_n+1には、隣のＰＬＣ３₁〜３_nの制御プログラム８₁〜８_nがそれぞれ実装されて二重化され、ＰＬＣの故障時には、他のＰＬＣの制御出力によって故障したＰＬＣの制御出力を補うように構成している。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＦＡシステムなどに好適な信頼性の高い制御システムおよびそれに用いるプログラマブルコントローラ並びにリモートＩ／Ｏに関する。

従来から、ＦＡシステムなどにおいては、プログラマブルコントローラを用いて各種の制御が行なわれている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３１０１６２号公報

図１１は、従来の制御システムの構成の一例を示すものであり、フィールドネットワーク２により複数台（１〜ｎ）のＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）３₁´〜３_n´が複数台（１〜ｎ）のリモートＩ／Ｏ４₁´〜４_n´に接続され、各ＰＬＣ３₁´〜３_n´が、リモートＩ／Ｏ４₁´〜４_n´を介して個別的に対応する複数台（１〜ｎ）の制御対象である機械設備（Ｐｌａｎｔ）５₁〜５_nを制御するものである。各々のＰＬＣ３₁´〜３_n´は、独立に制御プログラムが設計されている、すなわち、各ＰＬＣ３₁´〜３_n´には、制御対象である各機械設備（Ｐｌａｎｔ）５₁〜５_nをそれぞれ制御するための各制御プログラムがそれぞれ実装されている。

かかる従来の制御システムでは、いずれか１台のＰＬＣ、例えば、ＰＬＣ３₁´に故障が生じると、対応する機械設備５₁が停止し、対応する製造ラインの停止や一時的な操業の停止を余儀なくされるといった難点がある。

ＰＬＣおよびリモートＩ／Ｏの台数を２倍にし、制御系を二重化して故障が生じても予備のＰＬＣで制御を継続し、製造ラインの停止を回避することも考えられるが、コスト的な問題から二重化が採用されるのは稀であった。

本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、低いコストで、信頼性を高めることができる制御システムおよびそれに用いるプログラマブルコントローラ並びにリモートＩ／Ｏを提供することを目的とする。

（１）本発明の制御システムは、複数のリモートＩ／Ｏにネットワークを介して接続される複数のプログラマブルコントローラを備え、前記複数のリモートＩ／Ｏに個別的に接続される複数の制御対象を、前記複数のプログラマブルコントローラによって制御する制御システムであって、前記複数のプログラマブルコントローラの少なくとも一部のプログラマブルコントローラには、各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムの複数の制御プログラムが実装され、前記リモートＩ／Ｏは、プログラマブルコントローラが故障したときには、故障したプログラマブルコントローラ以外の他のプログラマブルコントローラの制御出力に基づく出力を、対応する前記制御対象に与えるものである。

制御対象とは、例えば、各種の機器、工作機械、産業用ロボット、機械設備などの制御の対象となるものをいう。

プログラマブルコントローラの数は、制御対象の数と同数であってもよいし、多くてもよく、各プログラマブルコントローラには、制御対象に個別的に対応する制御プログラムの少なくとも１台分の制御プログラムが実装される。

複数のプログラマブルコントローラの少なくとも一部のプログラマブルコントローラとは、複数台のプログラマブルコントローラの少なくとも１台のプログラマブルコントローラをいい、複数台のプログラマブルコントローラの全てであってもよい。

少なくとも一部のプログラマブルコントローラに実装される制御プログラムの数は、複数であればよく、各プログラマブルコントローラについて、同数である必要はない。

制御プログラムとは、制御対象を制御するためのプログラムをいい、各制御対象に個別的に対応するものであり、例えば、上述の図１１の従来例の構成において、各制御対象に応じて、各ＰＬＣにそれぞれ実装される制御プログラムをいう。

本発明によると、複数のプログラマブルコントローラの少なくとも一部には、複数の制御プログラムが実装されるので、各制御プログラムを、少なくとも２台のプログラマブルコントローラに分散して実装することができ、プログラマブルコントローラが故障したときには、他のプログラマブルコントローラの制御出力によって、故障したプログラマブルコントローラの制御出力を補って制御を継続することができ、故障によって製造ラインが停止するといった事態を回避することができる。また、プログラマブルコントローラの台数を、例えば、二重化するために２倍にするといった必要もなく、比較的安価に構成することができる。

（２）本発明の一つの実施形態では、複数の制御プログラムが実装される前記少なくとも一部のプログラマブルコントローラは、各制御プログラムに基づく各制御出力を並列的に出力するものであり、前記リモートＩ／Ｏは、並列的に出力される各制御出力から所要の制御出力を選択して制御対象に与えるものである。

所要の制御出力とは、当該リモートＩ／Ｏが出力を与える制御対象に対応する制御出力をいう。

この実施形態によると、複数のプログラマブルコントローラの少なくとも一部のプログラマブルコントローラは、複数の制御プログラムに基づく各制御出力が並列に出力されるので、プログラマブルコントローラが故障したときには、故障していないプログラマブルコントローラの制御出力から故障したプログラマブルコントローラの制御出力を選択して制御出力を補うことができる。

（３）本発明の制御システムは、ｎ台のリモートＩ／Ｏにネットワークを介して接続されるｍ（ｍ＞ｎ）台のプログラマブルコントローラを備え、前記ｎ台のリモートＩ／Ｏに個別的に接続されるｎ台の制御対象を、前記ｍ台のプログラマブルコントローラによって制御する制御システムであって、前記ｍ台のプログラマブルコントローラには、ｎ台の各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムの１台分の制御プログラムが実装されるとともに、少なくとも一部のプログラマブルコントローラには、前記１台分に加えて、該１台分とは異なる制御対象に対応する１台分以上の制御プログラムも実装され、前記リモートＩ／Ｏは、プログラマブルコントローラが故障したときには、故障したプログラマブルコントローラ以外の他のプログラマブルコントローラの制御出力に基づく出力を、対応する前記制御対象に与えるものである。

ここで、台とは、制御対象やリモートＩ／Ｏなどを数える語であり、例えば、セット、あるいは、組といった語を含むものである。

「ｍ台のプログラマブルコントローラには、ｎ台の各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムの１台分の制御プログラムが実装される」とは、ｍ台のプログラマブルコントローラの内のｎ台のプログラマブルコントローラには、ｎ台の制御対象に個別的に対応するｎ台分の各制御プログラムが、それぞれ１台分ずつ実装され、ｍ−ｎ台のプログラマブルコントローラには、ｎ台分の各制御プログラムの内のいずれか１台分の制御プログラムが実装されることをいう。

少なくとも一部のプログラマブルコントローラとは、ｍ台のプログラマブルコントローラの少なくとも１台のプログラマブルコントローラをいい、ｍ−１台のプログラマブルコントローラであってもよい。

少なくとも一部のプログラマブルコントローラに実装される制御プログラムの数は、２台分以上であればよく、各プログラマブルコントローラについて、同じ台数分である必要はない。

本発明によると、制御対象の台数よりも多いプログラマブルコントローラに、各制御対象に個別的に対応する１台分の制御プログラムをそれぞれ実装するとともに、少なくとも一部のプログラマブルコントローラには、前記１台分以外の制御対象に対応する制御プログラムも実装されるので、各制御プログラムを、少なくとも２台のプログラマブルコントローラに分散して実装することができ、プログラマブルコントローラが故障したときには、他のプログラマブルコントローラの制御出力によって、故障したプログラマブルコントローラの制御出力を補って制御を継続することができ、故障によって製造ラインが停止するといった事態を回避することができる。また、プログラマブルコントローラの台数を、２倍にするといった必要もなく、比較的安価に構成することができる。

（４）本発明の一つの実施形態では、２台分以上の制御プログラムが実装される前記少なくとも一部のプログラマブルコントローラは、各制御プログラムに基づく各制御出力の排他的論理和を演算して制御出力とするものであり、前記リモートＩ／Ｏは、複数のプログラマブルコントローラの制御出力の排他的論理和を演算して制御対象に対する出力とするものである。

この実施形態によると、各制御プログラムに基づく各制御出力を並列して出力するような構成に比べて、ネットワークを介して伝送するデータ量を削減することができるとともに、高速化を図ることができる。

（５）本発明の制御システムは、ｎ台のリモートＩ／Ｏにネットワークを介して接続されるｎ＋１台のプログラマブルコントローラを備え、前記ｎ台のリモートＩ／Ｏに個別的に接続されるｎ台の制御対象を、前記プログラマブルコントローラによって制御する制御システムであって、前記ｎ＋１台のプログラマブルコントローラの内のｎ台のプログラマブルコントローラには、ｎ台の各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムの１台分の制御プログラムがそれぞれ実装されるとともに、残余の１台のプログラマブルコントローラおよび前記ｎ台のプログラマブルコントローラの内のｎ−１台のプログラマブルコントローラには、前記１台分の制御プログラムとは異なるように、ｎ台の各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムが、それぞれ実装され、前記リモートＩ／Ｏは、プログラマブルコントローラが故障したときには、故障したプログラマブルコントローラ以外の他のプログラマブルコントローラの制御出力に基づく出力を、対応する前記制御対象に与えるものである。

本発明によると、ｎ台の制御対象を制御するｎ台のプログラマブルコントローラに、１台の冗長プログラマブルコントローラを追加し、前記ｎ台のプログラマブルコントローラに、制御対象に対応するｎ台分の各制御プログラムを、１台分ずつそれぞれ実装するとともに、冗長プログラマブルコントローラと、前記ｎ台の内のｎ−１台のプログラマブルコントローラとの合わせてｎ台のプログラマブルコントローラに、前記ｎ台の各制御プログラムを、１台分ずつ同一の制御プログラムとならないように、すなわち、前記ｎ−１台のプログラマブルコントローラは、異なる２台分の制御プログラムとなるように、それぞれ実装するので、同一の制御対象の制御プログラムが、それぞれ２台のプログラマブルコントローラに分散実装されて二重されることになり、冗長プログラマブルコントローラを１台追加するだけで、二重化して信頼性を高めることができる。

（６）本発明のプログラマブルコントローラは、複数のリモートＩ／Ｏにネットワークを介して接続され、前記リモートＩ／Ｏに接続される制御対象を制御するプログラマブルコントローラであって、複数の前記制御対象に個別的に対応する複数の制御プログラムが実装され、各制御プログラムに基づく各制御出力の排他的論理和を演算して制御出力とするものである。

本発明によると、複数の制御対象に個別的に対応する複数の制御プログラムが実装され、各制御プログラムに基づく各制御出力の排他的論理和を演算して制御出力とするので、当該プログラマブルコントローラの複数台を用いて制御システムを構成することにより、プログラマブルコントローラが故障したときに、他のプログラマブルコントローラの制御出力によって故障したプログラマブルコントローラの制御出力を補うことができる。

（７）本発明のリモートＩ／Ｏは、制御対象に接続されるとともに、ネットワークを介して複数のプログラマブルコントローラに接続されるリモートＩ／Ｏであって、複数の前記プログラマブルコントローラの各制御出力の排他的論理和を演算して前記制御対象に対する出力とするものである。

本発明によると、プログラマブルコントローラが故障したときに、他の複数のプログラマブルコントローラの制御出力の排他的論理和を演算して故障したプログラマブルコントローラの制御出力を補うことができる。

本発明によれば、複数のプログラマブルコントローラの少なくとも一部には、複数の制御プログラムが実装されているので、各制御プログラムを、少なくとも２台のプログラマブルコントローラに分散させて実装することができ、プログラマブルコントローラが故障したときには、他のプログラマブルコントローラの制御出力によって、故障したプログラマブルコントローラの制御出力を補って制御を継続することができ、これによって、故障によって製造ラインが停止するといった事態を回避することができる。また、プログラマブルコントローラの台数を、例えば、二重化するために制御対象の台数の２倍にするといった必要もなく、比較的安価に構成することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一つの実施形態に係る制御システムの構成図である。

この実施形態の制御システム１は、上述の図１１の構成の制御システムに、本発明を適用して信頼性を高めたものである。

この実施形態の制御システム１は、複数台（１〜ｎ）の機械設備（Ｐｌａｎｔ）５₁〜５_nに個別的に接続された複数台（１〜ｎ）のリモートＩ／Ｏ４₁〜４_nと、これらリモートＩ／Ｏ４₁〜４_nにフィールドネットワーク２を介して接続された複数台（１〜ｎ）のＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）３₁〜３_nとを備えており、かかる構成は、上述の図１１の構成と同様である。

この実施形態では、更に、１台の冗長ＰＬＣ３_n+1が付加されるとともに、後述のように、各ＰＬＣ３₁〜３_n+1には、各機械設備（Ｐｌａｎｔ）５₁〜５_nにそれぞれ個別的に対応する各制御プログラムがそれぞれ１台分ずつ実装されるとともに、一部のＰＬＣ３₂〜３_nには、隣の機械設備５₁〜５_nに対応する各制御プログラムもそれぞれ実装されている。

この実施形態の制御システム１では、先ず、上述の図１１の制御システムについて、考える。

図１１の各々のＰＬＣ３₁´〜３_n´は、上述のように独立に制御プログラムが設計されている。ここで、ｉ番目のＰＬＣの制御プログラムとして、ラダー図などで設計された次式のロジック制御則が与えられるものとする。

ただし，ｘ_i（k）はＰＬＣ_iの時刻kにおけるＮ次元内部変数の状態ベクトル、u_i（k）はＰＬＣ_iの時刻kにおけるＭ次元入力ベクトル、y_i（ｋ）はＰＬＣ_iの時刻ｋにおけるＰ次元出力ベクトルを表す。各々のＰＬＣは独立にｎセットの機械設備Plant_i（ｉ＝1，2，…，ｎ）を制御するものとする。

ここで、ロジック制御則の理解に供するために、搬送ロボットシステムに適用した場合を一例として示す。

例えば、図２のような搬送ロボット６とプレス機７とを備えるシステムの制御プログラムとして、図３および図４のラダーダイアグラムが与えられたとする。

この場合、搬送ロボット６のラダーダイアグラムは、次式のように表現される。

ただしｘ₁＝[ｘ₁₁,ｘ₁₂,ｘ_13,ｘ_14,ｘ_15,ｘ_16,ｘ₁₇]^T,ｕ₁＝[ｕ₁₀,ｕ₁₁,ｕ₁₂,ｕ₁₃,ｕ₁₄,ｕ₁₅] ^T，
ｙ₁＝[ｙ₁₁,ｙ₁₂,ｙ_13,ｙ_14,y15,]^T であり、

また、プレス機７のラダーダイアグラムは、次式のように表現される。

ただしｘ₂＝[ｘ₂₁,ｘ₂₂]^T,ｕ₂＝[ｕ₂₀,ｕ₂₁,ｕ₂₂,ｕ₂₃] ^T，
ｙ₂＝[ｙ₂₁,ｙ₂₂]^T であり、

である。

この搬送ロボットシステムの例で示したように、システムの構成に応じて、上述の式（１），（２）に示されるロジック制御則が規定されることになる。

この実施形態では、各ＰＬＣ３₁〜３_n+1の制御則を次式のように設計する。

ただし、２≦ｉ≦ｎについて、

また、ｉ＝１について、

また、ｉ＝ｎ＋1について，

なお、最小実現することでプログラムサイズを抑えるとは、例えば、冗長なｘを省いてプログラムサイズを抑えることをいう。

以上の制御則の構成では、図５に示すように、与えられた複数台（１〜ｎ）分の制御プログラム８₁〜８_nの論理構造を、ＰＬＣ３₁〜３_n+1の実装時に２重化し、物理的にｎ＋１台でお互いを補完し、信頼性を高める構造となっている。

すなわち、各制御プログラム８₁〜８_nは、図１１の従来例の各ＰＬＣ３₁´〜３_n´にそれぞれ実装されていた制御プログラムであり、この実施形態では、図５に示すように、各ＰＬＣ３₁〜３_nには、各制御プログラム８₁〜８_nがそれぞれ分散されて実装されるとともに、ＰＬＣ３₁以外のＰＬＣ３₂〜３_n+1には、隣のＰＬＣ３₁〜３_nの制御プログラム８₁〜８_nがそれぞれ実装されて２重化されている。

以上のように各ＰＬＣ３₁〜３_n+1を構成すると、正常運転時に、冗長ＰＬＣ３_n+1を含めた全てのＰＬＣ３₁〜３_n+1の出力は常に動的にパリティ条件を満たす。すなわち、

このことを利用して、１台までのＰＬＣの故障であれば、その他の正常なＰＬＣの出力から本来の出力を再構成することができる。ブロードキャスト型のネットワーク上でトークンパッシングを行い、リモートＩ／Ｏ側で任意のＰＬＣの故障を検知し、ＰＬＣの故障時に非故障ＰＬＣの出力から排他的論理和を計算する。

なお、ＰＬＣの故障の検知は、例えば、トークンが帰ってこないときに、故障と判断してもよいし、他の故障検知手段によって行なうようにしてもよい。

この実施形態では、各リモートＩ／Ｏ４₁〜４_nに次の小規模なアルゴリズムを実装する。各リモートＩ／Ｏ４₁〜４_nには、このアルゴリズムを処理するためにマイクロコンピュータあるいはＬＳＩが搭載されている。

次に、非故障時（正常時）および故障時に、本来の制御出力が得られることを証明する。

非故障時（θ_i（ｔ）＝０）は、上述の（２３）式の定義から（１２）式、（１５）式を用いて変形すると、

一方、故障時（θ（ｔ）＝１）は、上述の（２４）式の定義から（１２）式、（１５）式を用いて変形すると、

となり、やはり、本来の出力が得られていることが分かる。

ここで、ＰＬＣが３台の場合に、冗長ＰＬＣを１台付加した場合の正常時と故障時の制御出力の例を、図６に示す。この図６では、ＰＬＣ３₂が故障した場合の例を示している。

正常時には、ＰＬＣ３₂に対応するリモートＩ／Ｏ４₂は、ＰＬＣ３₁，３₂の制御出力から正しい制御出力ｙ₂を、対応する機械設備（Ｐｌａｎｔ）５₂に与え、ＰＬＣ３₂が故障したときには、ＰＬＣ３₂以外のＰＬＣ３₃，３₄の制御出力から正しい制御出力ｙ₂を再構成して対応する機械設備（Ｐｌａｎｔ）５₂に与えることができる。

上述の実施形態では、１台のＰＬＣの故障に対応するものであったけれども、冗長ＰＬＣの台数を増やすとともに、一部のプログラマブルコントローラに実装する制御プログラムの数を増やして２台以上のＰＬＣの故障に対応できるようにしてもよいのは勿論である。

（実施形態２）
本発明の他の実施形態として、ソフト的に冗長化したプログラムの出力を排他的論理和で合成せず、そのまま並列に出力するようにしてもよい。

すなわち、図７のようにｎ台の機械設備（Ｐｌａｎｔ）５₁〜５_nを制御するｎ台のＰＬＣ３₁〜３_nに２台の冗長ＰＬＣ３_n+1，３_n+2を付加し，各ＰＬＣの制御則を次式のように設計する。

ただし、３≦ｉ≦ｎについて、

またｉ＝１について、

ｉ＝２について、

ｉ＝ｎ＋１について、

ｉ＝ｎ＋２について、

とする。

この制御則の構成では、図７のように与えられた制御プログラム８₁〜８_nの論理構造を、実装時に３重化し、物理的にｎ＋２台でお互いを補完し、信頼性を高める構造となっている。

各ＰＬＣ３₃〜３_nからは３つのプログラムの出力が並列に出力される。リモートＩ／Ｏ４₁〜４_nにて、故障していないＰＬＣから必要な出力を取り出す処理を行う。
具体的には、各リモートＩ／Ｏ４₁〜４_nに次の小規模なアルゴリズムを実装する。

（実施形態３）
本発明の更に他の実施形態として、冗長なＰＬＣを付加することなく、プログラムを冗長実装することで高信頼化を実現する構成が考えられる。

以下では、各ＰＬＣに３つずつプログラムを実装する場合について説明する。各ＰＬＣの制御則を次式のように設計する。

ただし、３≦ｉ≦ｎについて、

また、ｉ=１について、

ｉ＝２について、

とする。

この制御則の構成では、図８のように与えられた制御プログラム８₁〜８_nの論理構造を、実装時に多重化し、物理的にｎ台のＰＬＣ３₁〜３_nでお互いを補完し、信頼性を高める構造となっている。

なお、リモートＩ／Ｏ４₁〜４_nにおける処理は、上述の実施形態２と同様である。

ここで、信頼性解析について説明する。

各コントローラの故障率が一定と仮定して信頼性解析を行う。一つのコントローラについて時刻tまでに故障の起きる確率は指数分布となり、その密度関数は故障率をλとしてp（ｔ）＝λe‐λ^tで与えられる。時刻ｔまでに故障の起きる確率は分布関数F（ｔ）は、次式で表される。

時刻ｔまで故障の起きない確率として定義される信頼度はＲ（ｔ）はＲ＝１−Ｆ（ｔ）＝e‐λ^tと表される。また、修復率をμとして時刻ｔまでに修復される確率の密度関数をpμ（ｔ）＝μe‐μ^tとする。通常、μ≫λである。

このとき、信頼性モデルは図９の３状態マルコフ過程で表される。Ｓ₀は1台も故障していない状態、Ｓ₁は１台が故障しているが冗長コントローラにより制御系全体は稼働している状態、Ｓ₂は２台以上が故障し、制御系が停止している状態を表す。非常に短い時間δtにおいて1台が故障する確率はλδtであるので，Ｓ₀からＳ₁へ遷移する確率は（Ｎ＋1）λδtとなり、Ｓ₁からＳ₂へ遷移する確率はＮλδtとなる。また、故障した1台を修復するＳ₁からＳ₀への遷移の確率はμδｔとなる。
時刻ｔにおいて状態Ｓ_iである確率をＰ_i(t)とすると、図９においてδt→0とすることにより次式を得る。

ただし、ＭＴＢＦ＝１／λは１台のコントローラの平均故障間隔、ＭＴＴＲ＝１／λは１台のコントローラの平均修復時間を表す。通常、ＭＴＢＦ≫ＭＴＴＲであるのでシステム全体の信頼性は大幅に改善されることが分かる。

図１０にＭＴＢＦ＝１０，０００時間、ＭＴＴＲ＝２４時間としたときのコントローラの台数に対する平均故障時間を、上述の実施の形態１（Ｐｒｏｐｏｓｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ）、全く冗長化しないシステム（Ｎｏｎ−ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、および、全２重化したシステム（Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘ Ｓｙｓｔｅｍ）と比較した結果を示す。全く冗長化しないシステムにおけるコントローラの台数をｎとすると、実施の形態１のシステムのコントローラの台数はｎ＋１であり，全２重化したシステムのコントローラの台数は２ｎとなる。実施の形態１のシステムでは、全２重化システムよりも信頼度はやや低くなるが、冗長化に必要なコントローラの台数は1台だけであるのでコストパフォーマンスが高い。

このように、各制御対象を制御するための各制御則を、少なくとも２台のプログラマブルコントローラに分散配置することで高信頼化を実現するＰＬＣの制御システムを構成できる。例えば、冗長ＰＬＣを１台付加するだけで非冗長システムと比べ信頼度（平均故障時間：ＭＴＴＦ）を１００倍程度向上させることができる。

本発明は、サプライチェーンシステムなどに有用である。

本発明の一つの実施の形態に係る制御システムの構成図である。 搬送ロボットシステムの構成図である。 図３の搬送ロボットのラダーダイアグラムである。 図３のプレス機のラダーダイアグラムである。 図１のＰＬＣに対する制御プログラムの実装を説明するための図である。 動作説明に供する構成図である。 本発明の他の実施形態に係る図５に対応する図である。 本発明の更に他の実施形態に係る図５に対応する図である。 信頼性モデルを示す図である。 コントローラの台数に対する平均故障時間を示す図である。 従来例の構成図である。

符号の説明

２ ネットワーク ３₁〜３_n+1 ＰＬＣ
４₁〜４_n リモートＩ／Ｏ ５₁〜５_n 機械設備（Ｐｌａｎｔ）

Claims (7)

1. 複数のリモートＩ／Ｏにネットワークを介して接続される複数のプログラマブルコントローラを備え、前記複数のリモートＩ／Ｏに個別的に接続される複数の制御対象を、前記複数のプログラマブルコントローラによって制御する制御システムであって、
   前記複数のプログラマブルコントローラの少なくとも一部のプログラマブルコントローラには、各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムの複数の制御プログラムが実装され、
   前記リモートＩ／Ｏは、プログラマブルコントローラが故障したときには、故障したプログラマブルコントローラ以外の他のプログラマブルコントローラの制御出力に基づく出力を、対応する前記制御対象に与えることを特徴とする制御システム。
2. 複数の制御プログラムが実装される前記少なくとも一部のプログラマブルコントローラは、各制御プログラムに基づく各制御出力を並列的に出力するものであり、
   前記リモートＩ／Ｏは、並列的に出力される各制御出力から所要の制御出力を選択して制御対象に与えるものである請求項１に記載の制御システム。
3. ｎ台のリモートＩ／Ｏにネットワークを介して接続されるｍ（ｍ＞ｎ）台のプログラマブルコントローラを備え、前記ｎ台のリモートＩ／Ｏに個別的に接続されるｎ台の制御対象を、前記ｍ台のプログラマブルコントローラによって制御する制御システムであって、
   前記ｍ台のプログラマブルコントローラには、ｎ台の各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムの１台分の制御プログラムが実装されるとともに、少なくとも一部のプログラマブルコントローラには、前記１台分に加えて、該１台分とは異なる制御対象に対応する１台分以上の制御プログラムも実装され、
   前記リモートＩ／Ｏは、プログラマブルコントローラが故障したときには、故障したプログラマブルコントローラ以外の他のプログラマブルコントローラの制御出力に基づく出力を、対応する前記制御対象に与えることを特徴とする制御システム。
4. ２台分以上の制御プログラムが実装される前記少なくとも一部のプログラマブルコントローラは、各制御プログラムに基づく各制御出力の排他的論理和を演算して制御出力とするものであり、
   前記リモートＩ／Ｏは、複数のプログラマブルコントローラの制御出力の排他的論理和を演算して制御対象に対する出力とするものである請求項３に記載の制御システム。
5. ｎ台のリモートＩ／Ｏにネットワークを介して接続されるｎ＋１台のプログラマブルコントローラを備え、前記ｎ台のリモートＩ／Ｏに個別的に接続されるｎ台の制御対象を、前記プログラマブルコントローラによって制御する制御システムであって、
   前記ｎ＋１台のプログラマブルコントローラの内のｎ台のプログラマブルコントローラには、ｎ台の各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムの１台分の制御プログラムがそれぞれ実装されるとともに、残余の１台のプログラマブルコントローラおよび前記ｎ台のプログラマブルコントローラの内のｎ−１台のプログラマブルコントローラには、前記１台分の制御プログラムとは異なるように、ｎ台の各制御対象に個別的に対応する各制御プログラムが、それぞれ実装され、
   前記リモートＩ／Ｏは、プログラマブルコントローラが故障したときには、故障したプログラマブルコントローラ以外の他のプログラマブルコントローラの制御出力に基づく出力を、対応する前記制御対象に与えることを特徴とする制御システム。
6. 複数のリモートＩ／Ｏにネットワークを介して接続され、前記リモートＩ／Ｏに接続される制御対象を制御するプログラマブルコントローラであって、
   複数の前記制御対象に個別的に対応する複数の制御プログラムが実装され、各制御プログラムに基づく各制御出力の排他的論理和を演算して制御出力とすることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
7. 制御対象に接続されるとともに、ネットワークを介して複数のプログラマブルコントローラに接続されるリモートＩ／Ｏであって、
   複数の前記プログラマブルコントローラの各制御出力の排他的論理和を演算して前記制御対象に対する出力とすることを特徴とするリモートＩ／Ｏ。

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