JP2019114073A - Programmable controller and dual system - Google Patents

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Abstract

To improve a soundness of a duplex system capable of data equalization of a programmable controller.SOLUTION: A programmable controller 1 which functions as a master or a slave when data of the programmable controllers 1 and 2 are equivalent, is comprised of: communication interfaces 11 and 12 as optional modules for monitoring a state of a CPU module 10 based on a response signal from the CPU 10 in the case where the communication interfaces generate pulse signals to the CPU module 10 of the programmable controller 1 when the programmable controller 1 functions as the master. When there is no response signal from the CPU module 10, the communication interfaces 11, 12 switch operation modes of the communication interfaces 11, 12 from the master to the slave.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、マスタとスレーブのデータの等価が可能な二重化システムにおけるマスタとスレーブの切り替え技術に関する。   The present invention relates to a master-slave switching technology in a duplex system capable of master-slave data equalization.

プログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣ）のデータの等価が可能な二重化システムは、二つのＰＬＣ間で例えばEthernet（登録商標）等のローカルエリアネットワークを介してアプリケーションや演算処理や通信処理のデータが等価される（特許文献１等）。   In a duplex system capable of equalizing data of a programmable controller (hereinafter, PLC), data of application, arithmetic processing and communication processing are equivalent between two PLCs via a local area network such as Ethernet (registered trademark), for example. (Patent Document 1 etc.).

また、複数のＰＬＣを有する二重化システムにおいては、一つのＰＬＣがマスタ（常用系）として機能し、他のＰＬＣがスレーブ（待機系）として機能する。そして、マスタ側のＰＬＣに異常や故障が発生した際には、マスタとスレーブの切り替えが行われ、スレーブ側のＰＬＣが新たなマスタとして動作する一方で当該マスタ側のＰＬＣは新たなスレーブとして動作する。   In addition, in a duplex system having a plurality of PLCs, one PLC functions as a master (normal system), and the other PLC functions as a slave (standby system). Then, when an abnormality or failure occurs in the master side PLC, switching between the master and the slave is performed, and the slave side PLC operates as a new master while the master side PLC operates as a new slave Do.

現状の二重化システムにおいては、マスタのＣＰＵモジュールまたはスレーブのＣＰＵモジュールがマスタとスレーブの切り替え要因を監視するようになっている。そして、切り替え要因が発生した際に、マスタとスレーブのＣＰＵモジュールによるハンドシェイク処理が行われ、マスタとスレーブの切り替えが実行される。マスタとスレーブの切り替え後、ＣＰＵモジュールは通信インタフェースにマスタとスレーブの切り替えを指示し、通信インタフェースの動作モードもマスタとスレーブの切り替えが発生する。   In the current redundant system, the master CPU module or slave CPU module monitors the switching factor between the master and the slave. Then, when a switching factor occurs, handshake processing is performed by the master and slave CPU modules, and switching between the master and slave is executed. After switching between the master and the slave, the CPU module instructs the communication interface to switch between the master and the slave, and the operation mode of the communication interface also changes between the master and the slave.

切り替え要因としては、例えば以下のような事象がある。   Examples of switching factors include the following events.

（１）マスタのＣＰＵモジュールの故障による切り替え
例えば、図４（ａ）に示したように、マスタ（ＰＬＣ１）のＣＰＵモジュール１０にて重故障（継続動作不可能な異常）が発生すると、当該マスタのＣＰＵモジュール１０はスレーブ（ＰＬＣ２）のＣＰＵモジュール２０に重故障発生を通知する。これにより、ＣＰＵモジュール１０，２０間でマスタとスレーブの切り替えが行われる。その後、ＣＰＵモジュール１０（２０）からの通信インタフェースを介したマスタとスレーブの切り替えの指示により、通信インタフェース１１（２１），１２（２２）の動作モードもマスタ・スレーブの切り替えを行う。 (1) Switching due to failure of the master CPU module For example, as shown in FIG. 4A, when a major failure (abnormal operation impossible abnormality) occurs in the CPU module 10 of the master (PLC 1), the master The CPU module 10 notifies the CPU module 20 of the slave (PLC 2) of the occurrence of a serious failure. Thereby, switching between the master and the slave is performed between the CPU modules 10 and 20. Thereafter, according to the instruction of switching of the master and the slave from the CPU module 10 (20) via the communication interface, the operation modes of the communication interfaces 11 (21) and 12 (22) are also switched between the master and the slave.

（２）スレーブのＣＰＵモジュールのスイッチＯＮによる切り替え
例えば、図４（ｂ）に示されたように、スレーブ（ＰＬＣ２）のＣＰＵモジュール２０のマスタ用またスレーブ用の押しスイッチがＯＮされると、当該スレーブのＣＰＵモジュール２０はマスタ（ＰＬＣ１）のＣＰＵモジュール１０に対してマスタとスレーブの切り替え要求を通知して、ＣＰＵモジュール１０，２０間でマスタとスレーブの切り替えを行う。その後、ＣＰＵモジュール１０，２０から通信インタフェース１１（２１），１２（２２）へのマスタとスレーブの切り替えの指示により、通信インタフェース１１（２１），１２（２２）の動作モードもマスタとスレーブの切り替えを行う。 (2) Switching of the slave CPU module by switch ON For example, as shown in FIG. 4B, when the master or slave push switch of the CPU module 20 of the slave (PLC 2) is turned on The slave CPU module 20 notifies the CPU module 10 of the master (PLC 1) of the switching request between the master and the slave, and switches the master and the slave between the CPU modules 10 and 20. After that, according to the instruction to switch the master and slave from the CPU modules 10 and 20 to the communication interfaces 11 (21) and 12 (22), the operation modes of the communication interfaces 11 (21) and 12 (22) are also switched to the master and slave I do.

特開２００８−１０２６４９号公報JP 2008-102649 A

上述のようにマスタのＣＰＵモジュールの故障による切り替えが発生した場合やスレーブのＣＰＵモジュールのスイッチＯＮによる切り替えが発生した場合、先ず、ＣＰＵモジュール間でマスタとスレーブの切り替えが行われる。その後、ＣＰＵモジュールから通信インタフェースに対してマスタ・スレーブの切り替えの指示がなされる。   As described above, when switching occurs due to a failure of the master CPU module or when switching is performed on the slave CPU module, switching between the master and slave is performed between the CPU modules. Thereafter, the CPU module instructs the communication interface to switch the master and the slave.

ＣＰＵモジュールに重大な故障が発生していない場合は問題ないが、マイコンやメモリなど主要な部品が故障した場合、ＣＰＵモジュールから通信インタフェースに対してマスタとスレーブの切り替え指示が行われない可能性がある。   There is no problem if no major failure occurs in the CPU module, but there is a possibility that the CPU module will not issue a master / slave switching instruction to the communication interface from the CPU module if a major component such as a microcomputer or memory fails. is there.

このことから、ＣＰＵモジュールの指示により、通信インタフェースのマスタとスレーブの切り替える方式は、正常な状態や軽微な故障時には問題ないが、ＣＰＵモジュールに重大な故障が発生した場合には、マスタとスレーブの切替えが行えない場合がある。   From this, according to the instruction of the CPU module, the method of switching between the master and the slave of the communication interface has no problem in the normal state or a minor failure, but when a serious failure occurs in the CPU module, In some cases, switching can not be performed.

本発明は、上記の事情の鑑み、プログラマブルコントローラのデータの等価が可能な二重化システムの健全性の向上を図ることを課題とする。   An object of the present invention is to improve the soundness of a duplexing system capable of equivalent data of a programmable controller in view of the above-mentioned circumstances.

そこで、本発明の一態様は、プログラマブルコントローラのデータの等価の際にマスタまたはスレーブとして機能するプログラマブルコントローラであって、このプログラマブルコントローラがマスタとして機能する場合に当該プログラマブルコントローラのＣＰＵモジュールにパルス信号を発して当該ＣＰＵモジュールからの応答信号に基づき当該ＣＰＵモジュールの状態を監視するオプションモジュールを備える。   Therefore, one aspect of the present invention is a programmable controller that functions as a master or a slave during data equalization of a programmable controller, and when the programmable controller functions as a master, a pulse signal is sent to the CPU module of the programmable controller. And an optional module for monitoring the state of the CPU module based on a response signal from the CPU module.

本発明の一態様は、前記プログラマブルコントローラにおいて、前記オプションモジュールは、前記ＣＰＵモジュールからの応答信号がない場合に当該オプションモジュールの動作モードをマスタからスレーブに切替える。   In one embodiment of the present invention, in the programmable controller, the option module switches the operation mode of the option module from a master to a slave when there is no response signal from the CPU module.

本発明の一態様は、前記プログラマブルコントローラにおいて、前記オプションモジュールは、前記プログラマブルコントローラ内での前記ＣＰＵモジュールのバス間通信が行えないと判断すると当該オプションモジュールの動作モードをマスタからスレーブに切替える。   In one embodiment of the present invention, in the programmable controller, the option module switches the operation mode of the option module from the master to the slave when it determines that inter-bus communication of the CPU module in the programmable controller can not be performed.

本発明の一態様は、前記プログラマブルコントローラが前記マスタとして機能する場合に、前記ＣＰＵモジュールは、このＣＰＵモジュールにおいて異常が発生した場合に、当該プログラマブルコントローラと通信可能な前記スレーブとして機能する他のプログラマブルコントローラに当該異常を通知する。   In one aspect of the present invention, when the programmable controller functions as the master, the CPU module functions as another slave that functions as the slave capable of communicating with the programmable controller when an abnormality occurs in the CPU module. Notify the controller of the abnormality.

本発明の一態様は、前記プログラマブルコントローラが前記スレーブとして機能する場合に、当該スレーブとして機能するプログラマブルコントローラのＣＰＵモジュールは、前記マスタとして機能する他のプログラマブルコントローラのＣＰＵモジュールから異常の通知を受けると、当該スレーブとして機能するプログラマブルコントローラのオプションモジュールに対して動作モードをスレーブからマスタへの切り替えを指示する。   In one aspect of the present invention, when the programmable controller functions as the slave, a CPU module of the programmable controller functioning as the slave receives notification of an abnormality from a CPU module of another programmable controller functioning as the master. And instructing the option module of the programmable controller functioning as the slave to switch the operation mode from the slave to the master.

本発明の一態様は、マスタとスレーブのデータの等価が可能な二重化システムであって、前記データの等価のマスタとして機能が可能な上記のプログラマブルコントローラと、前記データの等価のスレーブとして機能が可能な上記のプログラマブルコントローラとを備える。   One aspect of the present invention is a duplex system capable of equivalent data between a master and a slave, wherein the programmable controller can function as an equivalent master of the data, and can function as an equivalent slave of the data And the above-mentioned programmable controller.

以上の本発明によれば、プログラマブルコントローラのデータの等価が可能な二重化システムの健全性の向上を図ることができる。   According to the present invention as described above, it is possible to improve the soundness of a duplexing system capable of equivalent data of a programmable controller.

本発明の実施形態である二重化システムにおけるパルス信号検定の説明図。Explanatory drawing of the pulse signal test in the duplexing system which is embodiment of this invention. 図１の二重化システムの概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the duplex system of FIG. 1; 図１の二重化システムにおけるパルス信号の送受信の説明図。Explanatory drawing of transmission / reception of the pulse signal in the duplex system of FIG. （ａ）従来のＰＬＣの二重化システムにおけるマスタＣＰＵモジュール重故障発生時の切替え動作の説明図、（ｂ）当該二重化システムにおける手動によるスレーブＣＰＵモジュールの切り替え動作の説明図。(A) Explanatory drawing of switching operation | movement at the time of master CPU module double failure generation | occurrence | production in the conventional PLC duplication system, (b) Explanatory drawing of switching operation | movement of the slave CPU module by the said manual duplication system manually.

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

［本実施形態のシステム構成］
図１，２に例示された本実施形態の二重化システムはEthernet等の周知のローカルエリアネットワークの規格に準拠した二重化ケーブル３を介してＰＬＣ１，２のアプリケーションプログラムの等価や演算結果等のデータの等価が可能となっている。 [System configuration of this embodiment]
The duplex system of this embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2 is equivalent to application programs equivalent to PLCs 1 and 2 or data such as calculation results via duplex cables 3 conforming to the well-known local area network standard such as Ethernet. Is possible.

ＰＬＣ１は、通常、本実施形態の二重化システムにおいてマスタとして機能するプログラマブルコントローラである。一方、ＰＬＣ２は、二重化ケーブル３を介してＰＬＣ１と通信可能であり当該二重化システムにおけるスレーブとして機能するプログラマブルコントローラである。   The PLC 1 is usually a programmable controller that functions as a master in the duplex system of the present embodiment. On the other hand, PLC2 is a programmable controller which can communicate with PLC1 via duplexing cable 3 and functions as a slave in the duplexing system.

ＰＬＣ１はＣＰＵモジュール１０に加えてオプションモジュールとして通信インタフェース１１，１２を実装する。尚、ＰＬＣ２もＣＰＵモジュール２０に加えてオプションモジュールとして通信インタフェース２１，２２を実装する。   The PLC 1 implements the communication interfaces 11 and 12 as optional modules in addition to the CPU module 10. In addition to the CPU module 20, the PLC 2 also mounts the communication interfaces 21 and 22 as optional modules.

ＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０とＰＬＣ２のＣＰＵモジュール２０と間でのマスタとスレーブの切り替えは二重化ケーブル３を介した通信により実現する。   The switching between the master and the slave between the CPU module 10 of PLC 1 and the CPU module 20 of PLC 2 is realized by communication via the duplex cable 3.

特に、本実施形態においては、ＣＰＵモジュール１０，２０の主要構成品であるマイコンやＦＰＧＡが故障した場合に、前記オプションモジュールのマスタとスレーブの切り替えが可能となっている。   In particular, in the present embodiment, when a microcomputer or FPGA which is a main component of the CPU modules 10 and 20 breaks down, it is possible to switch between the master and the slave of the option module.

ＰＬＣ１においては、ＣＰＵモジュール１０と通信インタフェース１１，１２とのバス間通信によりモジュールＩＤやステータス状態をＰＬＣ１の全てのモジュール間で共有する仕組みが構築されている。   In the PLC 1, a mechanism is established in which module ID and status status are shared among all modules of the PLC 1 by inter-bus communication between the CPU module 10 and the communication interfaces 11 and 12.

このモジュールＩＤ及びステータス状態を共有したシステムにおいて、ＣＰＵモジュール１０は、通信インタフェース１１，１２側から発信するパルス信号に追従する応答信号としてパルス信号を発信する。   In a system in which the module ID and the status state are shared, the CPU module 10 transmits a pulse signal as a response signal for following the pulse signal transmitted from the communication interfaces 11 and 12 side.

また、ＣＰＵモジュール１０において異常が発生した場合、ＣＰＵモジュール１０は二重化ケーブル３を介して当該異常をＰＬＣ２に通知する。   When an abnormality occurs in the CPU module 10, the CPU module 10 notifies the PLC 2 of the abnormality via the duplexing cable 3.

通信インタフェース１１，１２はＰＬＣ１がマスタとして機能する場合にＣＰＵモジュール１０にパルス信号を発してＣＰＵモジュールからの応答信号に基づき当該ＣＰＵモジュールの状態を監視する。   When the PLC 1 functions as a master, the communication interfaces 11 and 12 issue pulse signals to the CPU module 10 and monitor the state of the CPU module based on the response signal from the CPU module.

特に、通信インタフェース１１は、ＣＰＵモジュール１０からのパルス信号が異常である場合、マスタとして動作しているオプションモジュールはスレーブとして動作する。   In particular, when the pulse signal from the CPU module 10 is abnormal in the communication interface 11, the option module operating as a master operates as a slave.

また、通信インタフェース１１は、ＰＬＣ１内でのＣＰＵモジュール１０のバス間通信が行えないと判断すると通信インタフェース１１の動作モードをマスタからスレーブに切替える。   Further, the communication interface 11 switches the operation mode of the communication interface 11 from the master to the slave when judging that the inter-bus communication of the CPU module 10 in the PLC 1 can not be performed.

尚、ＰＬＣ２においても、ＣＰＵモジュール２０と通信インタフェース２１，２２との間で上記と同様の仕組み及び関係が構築されている。   Also in the PLC 2, the same mechanism and relationship as above are established between the CPU module 20 and the communication interfaces 21 and 22.

以下に本実施形態のＰＬＣ１，２の具体的な機能（１）〜（３）について説明する。   The specific functions (1) to (3) of the PLCs 1 and 2 according to the present embodiment will be described below.

（１）バス間通信
ＰＬＣ１のベースにおいては、ＣＰＵモジュール１０と通信インタフェース１１，１２との間でデータの送受信が行えるシリアルバスが実装されている。このシリアルバスは通信インタフェース１１，１２の通信データを授受する。また、ＣＰＵモジュール１０及び通信インタフェース１１，１２はそれぞれのモジュール種別（番号）及びモジュールの状態をＨ／Ｗ処理（ハードウェア処理）として通信する機能を有する。 (1) Inter-Bus Communication At the base of the PLC 1, a serial bus capable of transmitting and receiving data between the CPU module 10 and the communication interfaces 11 and 12 is mounted. The serial bus exchanges communication data of the communication interfaces 11 and 12. The CPU module 10 and the communication interfaces 11 and 12 have a function of communicating their module types (numbers) and module states as H / W processing (hardware processing).

ＰＬＣ２のベースにおいても、ＰＬＣ１と同様の機能を有するシリアルバス、ＣＰＵモジュール１０及び通信インタフェース１１，１２と同様の機能が実装されている。   Also in the base of PLC2, functions similar to the serial bus having the same function as PLC1, the CPU module 10, and the communication interfaces 11, 12 are implemented.

（２）ステータスＩＤ及びステータス状態の共有
ＣＰＵモジュール１０及び通信インタフェース１１，１２は、各モジュールの立ち上がり時にモジュール種別を示す番号を、シリアルバス上で使用するモジュールＩＤのレジスタにセットする。ＣＰＵモジュール１０及び通信インタフェース１１，１２は各モジュール（ＣＰＵモジュール１０、通信インタフェース１１，１２、その他のオプションモジュール）の状態を示すデータを常にステータス用のレジスタにセットする。このレジスタにセットされたモジュールＩＤとステータス状態はＨ／Ｗ処理により定期的にシリアルバス上に送信され、モジュール間でモジュール種別とモジュール状態のデータが共有される。尚、ＣＰＵモジュール２０及び通信インタフェース２１，２２も上記と同様の共有の機能を有する。 (2) Sharing of Status ID and Status State The CPU module 10 and the communication interfaces 11 and 12 set the number indicating the module type at the time of start of each module in the register of the module ID used on the serial bus. The CPU module 10 and the communication interfaces 11 and 12 always set data indicating the status of each module (the CPU module 10, the communication interfaces 11 and 12 and other optional modules) in the status register. The module ID and the status state set in this register are periodically transmitted on the serial bus by H / W processing, and module type and module state data are shared between modules. The CPU module 20 and the communication interfaces 21 and 22 also have the same sharing function as described above.

（３）パルス信号の監視
ＣＰＵモジュール１０及び通信インタフェース１１，１２は、以下のパルス信号の監視機能を有する。モジュールＩＤとステータス状態を、Ｈ／Ｗ処理により定期的にシリアルバス上に送信する機能を拡張し、パルス信号のデータも付加して送信する。通信インタフェース１１，１２はパルス信号を生成してシリアルバスを介してＣＰＵモジュール１０に送信する。ＣＰＵモジュール１０は、通信インタフェース１１，１２から受信したパルス信号をそのままコピーしてシリアルバスを介して応答信号として通信インタフェース１１，１２に送信する。図示の態様は通信インタフェースが２つ実装されているが、通信インタフェースが４つ実装された場合、ＣＰＵモジュール１０はモジュール毎に４つのパルス信号をシリアルバス上に送信する。尚、ＣＰＵモジュール２０及び通信インタフェース２１，２２も上記と同様の監視の機能を有する。 (3) Monitoring of Pulse Signal The CPU module 10 and the communication interfaces 11 and 12 have the following pulse signal monitoring functions. The function of periodically transmitting the module ID and the status status on the serial bus by H / W processing is expanded, and pulse signal data is also added and transmitted. The communication interfaces 11 and 12 generate pulse signals and transmit the pulse signals to the CPU module 10 via the serial bus. The CPU module 10 copies the pulse signal received from the communication interfaces 11 and 12 as it is, and transmits it as a response signal to the communication interfaces 11 and 12 via the serial bus. Although two communication interfaces are implemented in the illustrated embodiment, when four communication interfaces are implemented, the CPU module 10 transmits four pulse signals on the serial bus for each module. The CPU module 20 and the communication interfaces 21 and 22 also have the same monitoring function as described above.

（４）ステータスＩＤ、ステータス情報及びパルス信号のデータフォーマット
ＣＰＵモジュール１０と通信インタフェース１１，１２のステータスＩＤ、ステータス情報、パルス信号のデータフォーマットを以下の表１及び表２に示す。 (4) Data format of status ID, status information and pulse signal The status ID of the CPU module 10 and the communication interfaces 11 and 12, status information, data format of the pulse signal are shown in the following Tables 1 and 2.

Figure 2019114073
Figure 2019114073

Figure 2019114073
Figure 2019114073

ＣＰＵモジュール１０が送信するパルス情報のＣＰＵパルス情報は、ＣＰＵモジュール１０内でパルス信号の態様で作成され、このパルス信号がセットされる。ＣＰＵモジュール１０が送信するパルス情報の通信パルス情報は、通信インタフェース１１，１２から受信したパルス信号をそのままセットする。一方、通信インタフェース１１，１２が送信するパルス情報の通信パルス情報は、通信インタフェース１１，１２内でパルス信号の態様で作成され、このパルス信号は通信インタフェース１１，１２の通信インタフェース番号の対応ビットにセットされる。尚、ＣＰＵモジュール２０及び通信インタフェース２１，２２も上記と同様のデータフォーマットの機能を有する。   The CPU pulse information of pulse information transmitted by the CPU module 10 is created in the CPU module 10 in the form of a pulse signal, and this pulse signal is set. Communication pulse information of pulse information transmitted by the CPU module 10 sets the pulse signal received from the communication interfaces 11 and 12 as it is. On the other hand, communication pulse information of pulse information transmitted by the communication interfaces 11 and 12 is created in the form of a pulse signal in the communication interfaces 11 and 12, and this pulse signal corresponds to the corresponding bit of the communication interface number of the communication interfaces 11 and 12. Is set. The CPU module 20 and the communication interfaces 21 and 22 also have the same data format function as described above.

［動作例の説明］
以下に本実施形態の二重化システムの具体的な動作例について説明する。 [Description of operation example]
A concrete operation example of the duplex system of this embodiment will be described below.

（動作例１）ＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０で重故障が発生し、バス間通信、パルス信号の発信が可能な場合の動作例
本事例においては、ＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０で重故障が発生しても、バス間通信で通信インタフェース１１，１２とのデータ授受が可能となっている。したがって、前述の図４（ａ）の事例のように、ＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０の故障による従来の切り替え動作により、マスタとスレーブの切り替えが行われる。 (Operation example 1) Operation example when a major failure occurs in the CPU module 10 of PLC 1 and communication between buses and transmission of a pulse signal are possible In this example, even if a serious failure occurs in the CPU module 10 of PLC 1 Data can be exchanged with the communication interfaces 11 and 12 by inter-bus communication. Therefore, as in the case of FIG. 4A described above, switching between the master and the slave is performed by the conventional switching operation due to the failure of the CPU module 10 of the PLC 1.

（動作例２）ＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０で重故障が発生し、パルス信号の発信が不可能な場合の動作例
ＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０で重故障が発生し、ＣＰＵモジュール１０のマイコン・メモリ・ＦＰＧＡなど主要な部品が故障した場合、バス間通信やパルス信号発信が不可能となる。そこで、以下の過程Ｓ１〜Ｓ４が実行されることにより、図３に例示のように、ＰＬＣ１の通信インタフェース１１，１２のマスタとスレーブの切り替えが実現する。 (Operation example 2) Operation example when a major failure occurs in the CPU module 10 of the PLC 1 and the pulse signal can not be transmitted A serious failure occurs in the CPU module 10 of the PLC 1, and the microcomputer, memory, and FPGA of the CPU module 10 If a major part breaks down, communication between buses and pulse signal transmission become impossible. Therefore, by executing the following steps S1 to S4, as shown in FIG. 3, switching between the master and the slave of the communication interfaces 11 and 12 of the PLC 1 is realized.

Ｓ０：重故障発生
マスタであるＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０にて重故障が発生し、ＣＰＵモジュール１０のマイコン，メモリ，ＦＰＧＡなどの主要な部品が故障し、ＣＰＵモジュール１０からのバス間通信やパルス信号発信が不可能となる。 S0: Serious failure A serious failure occurs in the CPU module 10 of the PLC 1 that is the master, and the main components such as the microcomputer, memory, and FPGA of the CPU module 10 fail, and inter-bus communication from the CPU module 10 and pulse signals It becomes impossible to send.

Ｓ１：通信インタフェース１１，１２によるパルス信号の送信
ＰＬＣ１の通信インタフェース１１，１２が、パルス信号をＣＰＵモジュール１０に送信する。 S1: Transmission of Pulse Signal by Communication Interfaces 11, 12 The communication interfaces 11, 12 of the PLC 1 transmit pulse signals to the CPU module 10.

Ｓ２：ＣＰＵモジュール１０，２０でのマスタとスレーブの切り替え
ＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０で発生した重故障の情報が、二重化ケーブル３を介した信号により、スレーブであるＰＬＣ２のＣＰＵモジュール２０に通知される。この通知を受けて、ＣＰＵモジュール１０，２０でのマスタとスレーブの切り替えが行われる。これにより、ＰＬＣ２のＣＰＵモジュール２０が新マスタとなる。一方、ＰＬＣ１のＣＰＵモジュール１０は新スレーブとなる。 S2: Switching of Master and Slave in CPU Modules 10 and 20 The information on the serious failure occurring in the CPU module 10 of the PLC 1 is notified to the CPU module 20 of the PLC 2 which is the slave by a signal through the duplex cable 3. In response to this notification, switching between the master and the slave in the CPU modules 10 and 20 is performed. Thus, the CPU module 20 of the PLC 2 becomes a new master. On the other hand, the CPU module 10 of PLC 1 becomes a new slave.

Ｓ３：ＰＬＣ２のＣＰＵモジュール２０と通信インタフェース２１，２２と間のマスタとスレーブの切り替え
新マスタとなったＰＬＣ２のＣＰＵモジュール２０は、バス間通信により、通信インタフェース２１，２２にマスタとスレーブの切り替えを実行させ、さらに、マスタ動作の指示を行う。ＰＬＣ２の通信インタフェース２１，２２は、マスタ動作の指示に従い、マスタとして動作する。 S3: Switching of master and slave between CPU module 20 of PLC 2 and communication interfaces 21 and 22 The CPU module 20 of PLC 2 that has become the new master switches masters and slaves to communication interfaces 21 and 22 by inter-bus communication. It is executed, and further, an instruction of the master operation is given. The communication interfaces 21 and 22 of the PLC 2 operate as a master according to the instruction of the master operation.

Ｓ４：ＰＬＣ１の通信インタフェース１１，１２のスレーブの切り替え
ＰＬＣ１の通信インタフェース１１，１２は、ＣＰＵモジュール１０からのパルス信号を受信できないためパルス信号の異常を検出し、ＣＰＵモジュール１０でバス間通信やパルス信号発信が不可能な重故障が発生したと認識し、通信インタフェース１１，１２自身の判断により、スレーブとして動作する。 S4: Switching slaves of communication interfaces 11 and 12 of PLC 1 The communication interfaces 11 and 12 of PLC 1 can not receive a pulse signal from the CPU module 10, and thus detects an abnormality in the pulse signal. It recognizes that a serious failure in which signal transmission is impossible has occurred, and operates as a slave according to the judgment of the communication interfaces 11 and 12 themselves.

以上の過程Ｓ１〜Ｓ４が実行されることにより、マスタのＣＰＵモジュールでバス間通信やパルス信号発信が不可能な重故障が発生した場合でも、通信インタフェースはマスタからスレーブへ動作モードの変更が可能となる。   By executing the above steps S1 to S4, the communication interface can change the operation mode from the master to the slave even if a serious failure that can not perform inter-bus communication or pulse signal generation occurs in the master CPU module It becomes.

以上のように本実施形態の二重化システムによれば、通信インタフェースのマスタ・スレーブ切り替え方式として、ＣＰＵモジュールと通信インタフェース間でパルス信号の送信が行われることにより、通信インタフェースがＣＰＵモジュールの健全性が確認される。これにより、プログラマブルコントローラの二重化システムとしての健全性の診断が強化され、システムの健全性が向上する。   As described above, according to the duplex system of the present embodiment, transmission of pulse signals is performed between the CPU module and the communication interface as a master-slave switching method of the communication interface, whereby the soundness of the communication interface is the CPU module. It is confirmed. This enhances the diagnosis of the soundness of the programmable controller as a redundant system, and improves the soundness of the system.

また、ベース２枚構成のＰＬＣの二重化システムで通信インタフェースのマスタとスレーブの切り替え方式において、ＣＰＵモジュールでバス間通信が行えないような重故障が発生した場合でも、パルス信号による検定により通信インタフェース自身の判断により、動作モードをマスタからスレーブに切り替えが可能となる。したがって、二重化システムの健全性がさらに向上したものとなる。   In addition, in the switching system between the master and slave of the communication interface in a duplex system of two PLCs in base configuration, the communication interface itself is verified by the pulse signal test even if a serious failure occurs such that communication between buses can not be performed by the CPU module. The operation mode can be switched from the master to the slave. Therefore, the soundness of the duplex system is further improved.

また、ベース２枚構成ＰＬＣの二重化システムで通信インタフェースのマスタとスレーブの切り替え方式としてＣＰＵモジュールでバス間通信が行えないような重故障が発生した場合でも、通信インタフェース自身の判断により、動作モードをマスタからスレーブに切り替えが可能となる。これにより、ベース２枚構成のＰＬＣの通信インタフェースでの両方の通信インタフェースがマスタとして重複して動作する状況を回避できる。   In addition, even in the event of a major failure in which inter-bus communication can not be performed by the CPU module as a switching method between the master and slave of the communication interface in a dual-system PLC two-system configuration, the operation mode is determined by the communication interface itself. It is possible to switch from the master to the slave. As a result, it is possible to avoid a situation in which both communication interfaces in the communication interface of the two base PLCs operate as masters.

尚、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内で様々な態様で実施が可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various modes within the scope of the claims of the present invention.

１，２…ＰＬＣ
１０，２０…ＣＰＵモジュール
１１，１２，２１，２２…通信インタフェース
３…二重化ケーブル 1, 2 ... PLC
10, 20 ... CPU modules 11, 12, 21, 22 ... Communication interface 3 ... Duplex cable

Claims (6)

プログラマブルコントローラのデータの等価の際にマスタまたはスレーブとして機能するプログラマブルコントローラであって、
このプログラマブルコントローラがマスタとして機能する場合に当該プログラマブルコントローラのＣＰＵモジュールにパルス信号を発して当該ＣＰＵモジュールからの応答信号に基づき当該ＣＰＵモジュールの状態を監視するオプションモジュールを備えたことを特徴とするプログラマブルコントローラ。 A programmable controller that functions as a master or a slave during data equalization of the programmable controller,
When this programmable controller functions as a master, the programmable controller is provided with an optional module that issues a pulse signal to the CPU module of the programmable controller and monitors the state of the CPU module based on the response signal from the CPU module. controller. 前記オプションモジュールは、前記ＣＰＵモジュールからの応答信号がない場合に当該オプションモジュールの動作モードをマスタからスレーブに切替えることを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルコントローラ。   The programmable controller according to claim 1, wherein the option module switches the operation mode of the option module from a master to a slave when there is no response signal from the CPU module. 前記オプションモジュールは、前記プログラマブルコントローラ内での前記ＣＰＵモジュールのバス間通信が行えないと判断すると当該オプションモジュールの動作モードをマスタからスレーブに切替えることを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルコントローラ。   The programmable controller according to claim 1, wherein the option module switches the operation mode of the option module from the master to the slave when determining that inter-bus communication of the CPU module can not be performed in the programmable controller. 前記プログラマブルコントローラが前記マスタとして機能する場合に、前記ＣＰＵモジュールは、このＣＰＵモジュールにおいて異常が発生した場合に、当該プログラマブルコントローラと通信可能な前記スレーブとして機能する他のプログラマブルコントローラに当該異常を通知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプログラマブルコントローラ。   When the programmable controller functions as the master, the CPU module notifies another programmable controller functioning as the slave capable of communicating with the programmable controller when an abnormality occurs in the CPU module. The programmable controller according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 前記プログラマブルコントローラが前記スレーブとして機能する場合に、当該スレーブとして機能するプログラマブルコントローラのＣＰＵモジュールは、前記マスタとして機能する他のプログラマブルコントローラのＣＰＵモジュールから異常の通知を受けると、当該スレーブとして機能するプログラマブルコントローラのオプションモジュールに対して動作モードをスレーブからマスタへの切り替えを指示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプログラマブルコントローラ。   When the programmable controller functions as the slave, the CPU module of the programmable controller functioning as the slave operates as the slave when notified of an abnormality from the CPU module of another programmable controller functioning as the master The programmable controller according to any one of claims 1 to 3, which instructs the option module of the controller to switch the operation mode from slave to master. マスタとスレーブのデータの等価が可能な二重化システムであって、
前記データの等価のマスタとして機能が可能な請求項１から４のいずれか１項に記載のプログラマブルコントローラと、
前記データの等価のスレーブとして機能が可能な請求項５に記載のプログラマブルコントローラと
を備えたことを特徴とする二重化システム。 It is a duplex system capable of equivalent data of master and slave,
The programmable controller according to any one of claims 1 to 4, which can function as an equivalent master of the data;
The programmable controller according to claim 5, capable of functioning as an equivalent slave of the data.
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