JP2550076B2

JP2550076B2 - 多重系コントロ−ラ装置

Info

Publication number: JP2550076B2
Application number: JP62154342A
Authority: JP
Inventors: 亙菊池
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1996-10-30
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JPS63318604A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、複数のプログラマブルコントローラで、対
象を周期的に制御する多重系コントローラ装置におい
て、各系間のデータ伝送チャンネルを任意に選択可能と
する多重系コントローラ装置に関するものである。

（従来の技術）従来、多重化されたコントローラの各系間のデータ伝
送は、コントローラ主制御部を直接データの送・受信を
逐一制御しながら、相手系のコントローラとデータを交
換していた。この為、コントローラ間のデータ伝送チャ
ンネルを複数チャンネル設けても、各伝送チャンネルを
並列動作させる事は困難であった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、近年、電力制御用や一般産業用の複数
のプログラマブルコントローラから成る多重糸コントロ
ーラは、制御対象の拡大により、大規模で高速・高信頼
性が要求される様になってきた。多重系コントローラの
各系間のデータ伝送量は、コントローラの運転状態によ
り大きく変動する。

例えば、各系のコントローラが全て正常動作中は、各
系間にて交換するデータは、各コントローラの故障情
報、データ入・出力条件、動作経過時間等の同期用デー
タで、データ量は少い。しかし、停止していた系のコン
トローラが運転系に参入する際には、運転系のコントロ
ーラより、演算開始時刻、入出力開始時刻、等の運転諸
情報と、運転系の全演算データを受けとる必要があり、
これらのデータ量は、前述の同期用データに比べて、非
常に多く、制御対象が大規模になるほどデータ量は増大
する。

この様に、運転状態によって、伝送データ量が大きく
変動する場合の制御周期の決定には、データ伝送時間が
最大のケースに着目せねばならず、従来の様にデータ伝
送をコントローラ主制御部が直接制御する方式では、制
御周期の短縮を図る事はむずかしいと言う問題がある。

又、コントローラ間のデータ伝送を、コントローラ主
制御部が直接制御している為、データ伝送処理に要する
時間が制御周期に直接影響し、各コントローラ間にて交
換するデータ量が多い場合には、制御周期を短かくする
事は困難であった。

よって本発明の目的は、複数のプログラマブルコント
ローラにより、対象を制御する多重系コントローラにお
いて、コントローラ主制御と独立して並列動作する各系
間のデータ伝送用チャンネルを備える事により、各系間
のデータ伝送時のコントローラ主制御部の負荷を軽減す
ると共にデータ伝送時間を短縮し、高速制御に適用可能
な多重系コントローラ装置を提供する事にある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）複数のプログラマブルコントローラにより制御対象を
周期的に制御する多重系コントローラ装置において、各
プログラマブルコントローラの運転状態に応じて使用す
るデータ伝送チャンネル数を選択する設定手段と、設定
手段により選択された数のデータ伝送チャンネルを主制
御部と独立して並列動作させるデータ伝送手段とを設け
る。各伝送チャンネルの使用条件を設定できる設定手段
としては、スイッチ等による設定回路や、使用条件をコ
ード化して格納するメモリ等が考えられる。

前述の停止していた系が運転系に参入する場合の様に
各系間にて、多量のデータ伝送を行う際には、複数のデ
ータ伝送チャンネルをコントローラ主制御部と独立して
並列動作させて、相手系にデータを送信する事により、
コントローラ主制御部の負荷の軽減及びデータ伝送時間
の短縮を図る事が出来る。

又、前述の同期用データの伝送時の様に、少数のデー
タ伝送の場合には、使用するデータ伝送チャンネルを減
らして、データ伝送チャンネルのセットアップ処理時間
の短縮を図る事が出来る。

この為、各データ伝送チャンネルの使用条件をコント
ローラの運転状態により変える事により、各系間のデー
タ伝送処理の最適化を図る事が出来る。

（作用）多重系コントローラを構成する各系のプログラマブル
コントローラにて、コントローラの運転状態をチェック
し、各系間にて伝送するデータ量を求め、データ量が多
い場合には、複数のデータ伝送チャンネルの使用条件を
セットし、データ量が少い場合には、１つのデータ伝送
チャンネルのみ、使用条件をセットする。

各系のコントローラが各系間のデータ交換時に、デー
タ伝送チャンネルの使用条件をチェックし、使用可能に
なっているチャンネルを使用して相手系とのデータ伝送
を行う。

以上の作用により、コントローラの運転状態により各
系間のデータ伝送チャンネルを任意に選択してデータ交
換を行なう事ができる。

又、伝送データ量が多く複数のデータ伝送チャンネル
を使用する際には、コントローラ主制御部より、データ
伝送チャンネルに対して順次、伝送開始アドレス、伝送
データ数等の伝送パラメータを設定した後、伝送開始コ
マンドを出力する。

各データ伝送チャンネルは、コントローラ主制御部と
は独立して並列動作する為、データ伝送チャンネルに伝
送開始コマンド出力後、コントローラ主制御部は他の処
理を行う事ができる。

（実施例）第１図は、本発明を実現する一実施例の構成図であ
る。

２台のプログラマブルコントローラで対象を周期的に
制御する２重系コントローラであり、1A,1Bはプログラ
マブルコントローラの主制御部、2A,2Bは外部入出力デ
ータや内部演算データ、各伝送チャンネルの使用条件を
格納するデータメモリ、3A,4A,5A,3B,4B,5Bはコントロ
ーラの主制御部と独立して各伝送チャンネルが並列動作
可能なデータ伝送チャンネル、74B,8AB,9ABはプログラ
マブルコントローラ間のデータ伝送ライン、6A,6Bはプ
ログラマブルコントローラの内部バス、10ABはオートバ
ランスのリクエストラインである。

以下に、図面を用いて動作の説明を行う。

第２図は第１図にて示した二重系コントローラを構成
するプログラマブルコントローラの動作を示すフローチ
ャート、第３図は第２図にて示した運転状態チェックの
動作フローチャート、第４図は第２図に示した相手系と
のデータ交換処理のフローチャート、第５図は第２図に
示したオートバランス処理のフローチャートである。

第１図に示した二重系コントローラを構成するプログ
ラマブルコントローラは、両系共に正常で二重化動作中
は、入力、演算、相手系とのデータ交換、出力の各処理
を繰り返し実行する事により、サイクリック制御を行っ
ている。（第２図）この場合には、両系のプログラマブルコントローラに
て交換するデータは、各コントローラの故障情報、デー
タの入出力条件、動作経過時間等の同期データであり、
データ量も少い。

この為、運転状態チェック（第２図の23）にて、まず
二重化運転中か否かを判断する。（第３図の31）そして、（第３図の31）にて、二重化運転中の場合に
は、相手系との伝送チャンネルのチャンネル１のみを使
用可能とする。（第３図の32）次に、同期データのアドレス、データ長等のパラメー
タを相手系とのデータ交換プログラムのワークエリアに
セットする。（第３図の33）そして、相手系とのデータ交換プログラムでは、デー
タ伝送チャンネルが全チャンネル使用不可か否かを判断
する。（第４図の41）そして、（第４図の41）にて、全チャンネル使用不可
の場合には、相手系とのデータ交換をバイパスする。
（第４図の41）にて、使用可能なデータ伝送チャンネル
がある場合には、ワークエリアより伝送データのアドレ
ス、データ長等のパラメータを取だす。（第４図の42）そして、使用可能な伝送チャンネルを調べる。（第４
図の43）そして、（第４図の43）にて、１チャンネルのみ使用
可能な場合、伝送チャンネル１に伝送データのアドレ
ス、データ長等をセットして送信を開始する。（第４図
の44）その後、プログラマブルコントローラ主制御部は、デ
ータ伝送時間を利用してメモリチェック等の自己診断を
行いながら（第４図の45）、相手系からのデータ受信完
了か未完了か判断する。（第４図の46）そして、（第４図の46）にて、データ受信完了と判断
された場合、運転状態を二重化運転とし（第４図の4
8）、一定時間経過してもデータ受信未完了の場合には
相手系を故障とみなし、運転状態を一重化運転とする。
（第４図の46〜49）また、片系が故障等により、停止して一重化運転の場
合には、運転状態チェック時に相手系からのオートバラ
ンス要求なしの場合（第３図の34）には、全データ伝送
チャンネルを使用不可とし、相手系とのデータ交換処理
をバイパスする。（第３図の37）一方、故障等により停止していた片系のプログラマブ
ルコントローラが再起動した場合には、既に運転してい
る系とのオートバランス処理を行う。（第２図の26）この場合に伝送するデータは、演算開始時刻、入出力
開始時刻等の運転諸情報と運転系の演算データから成る
データで、オートバランスデータと呼ばれ、データ量は
二重同期用データに比べ非常に多い。この為、全データ
伝送チャンネルを用いてオートバランスの伝送を行い、
データ伝送時間の短縮を計る。

再起動した系のプログラマブルコントローラは、相手
系に対してオートバランス要求を出し、全データ伝送チ
ャンネルを使用可能として相手系からのデータを持つ。
（第５図の51〜53）一方、既に運転している系のプログラマブルコントロ
ーラは、（第３図の31）にて、一重化運転と判断された
場合には、相手系からのオートバランス要求の有無をチ
ェックする。（第３図の34）そして、（第３図の34）にて要求があった場合には、
全データ伝送チャンネルの使用条件を許可する。（第３
図の35）そして、オートバランス用データのアドレス、データ
長等のパラメータを相手系とのデータ交換プログラムの
ワークエリアにセットする。（第３図の36）相手系との
データ交換プログラムではワークエリアより伝送データ
のアドレス、データ長等のパラメータを取り出した後、
使用可能なデータ伝送チャンネルを調べ、３チャンネル
全て作用可能な為、伝送データを３分割して、各データ
伝送チャンネルへ分割したデータを振り分け、送信を開
始し、運転状態を二重化運転とする。（第４図の42,43,
50,48）再起動した系のコントローラは、運転系のコントロー
ラからのデータを取り込み、運転系に運転状態を一致さ
せた後、運転状態を二重としてサイクリック制御に参入
する。（第５図の53,54,55）又、一定時間内に運転系からのオートバランスデータ
を受信出来ない場合には、運転系がないものとして、運
転状態を一重化運転として、サイクリック制御を開始す
る。（第５図の56,57）〔発明の効果〕以上述べた様に、本発明によれば各プログラマブルコ
ントローラの運転状態に応じて必要な伝送チャンネル数
を任意にセットアップすることができるので、系間伝送
量が多い場合には複数の伝送チャンネルをプログラマブ
ルコントローラ主制御部と独立して並列動作させること
でプログラマブルコントローラ主制御部の負荷軽減そし
て伝送時間の短縮、即ち高速制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多重系コントローラを表わす構成図、
第２図はプログラマブルコントローラの動作フローチャ
ート図、第３図は相手系とのデータ交換処理の動作フロ
ーチャート図、第４図は相手系とのデータ交換処理のフ
ローチャート図、第５図はオートバランス処理のフロー
チャート図である。 1A,1B……プログラマブルコントローラ主制御部 2A,2B……データメモリ 3A,3B,4A,4B,5A,5B……データ伝送チャンネル 6A,6B……プログラマブルコントローラ内部バス 7AB,8AB,9AB……データ伝送ライン 10AB……オートバランスリクエストライン

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のプログラマブルコントローラにより
制御対象を周期的に制御する多重系コントローラ装置お
いて、前記各プログラマブルコントローラの運転状態に応じて
使用するデータ伝送チャンネル数を選択する設定手段
と、前記設定手段により選択された数のデータ伝送チャンネ
ルをプログラマブルコントローラ主制御部と独立して並
列動作させるデータ伝送手段と、を具備することを特徴とする多重系コントローラ装置。