JP3422401B2 - 二重化制御装置 - Google Patents

二重化制御装置

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JP3422401B2 JP19050296A JP19050296A JP3422401B2 JP 3422401 B2 JP3422401 B2 JP 3422401B2 JP 19050296 A JP19050296 A JP 19050296A JP 19050296 A JP19050296 A JP 19050296A JP 3422401 B2 JP3422401 B2 JP 3422401B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、石油化学工業等の
高度の信頼性を必要とするプロセス制御に用いて好適な
二重化制御装置に関し、特に制御側と待機側相互の通信
処理を高速化する改良に関する。 【0002】 【従来の技術】本出願人の提案にかかる特開平1−26
6633号公報に開示されているように、二重化制御装
置では制御側と待機側相互の通信処理を行うことで、デ
ータベースの等値化を行っている。このような二重化制
御装置では、アプリケーションの開発を容易にするた
め、カーネルや入出力処理装置で二重化処理部分をすべ
て吸収し、アプリケーションは二重化制御装置であるこ
とを意識せずに、単体のCPUシステムと同様の方法で
開発し、実行可能にする手法がとられている。 【0003】図2は、従来の二重化制御装置の構成ブロ
ック図である。図において、通信回線10は、他の制御
機器やマンマシン・インターフェイス装置と接続される
ネットワークLANである。制御側CPU20は、現在
制御を担当している側のプロセッサで、アプリケーショ
ンを実行する。制御側ドライバ22は、制御側I/O2
4とアプリケーションを接続するソフトウェアである。
制御側I/O24は、通信回線10に流れる通信フレー
ムを制御側CPU20に取り込む入出力装置である。待
機側CPU30は、制御側CPU20と同一構成のプロ
セッサで、一つのアプリケーションの実行途中で役割が
交代して制御側に移行する場合に備えて、制御側CPU
20と同一のアプリケーションを実行する。待機側ドラ
イバ32は、待機側I/O34とアプリケーションを接
続するソフトウェアである。待機側I/O34は、通信
回線10に流れる通信フレームを待機側CPU30に取
り込む入出力装置である。 【0004】このように構成された装置の動作を次に説
明する。先ず、通信回線10に接続された他のコンピュ
ータからの送信要求を、制御側I/O24が受信する
()。制御側I/O24から制御側ドライバ22に送
信要求のあったことを知らせると、制御側ドライバ22
がその旨を認識する()。制御側CPU20と待機側
CPU30との同期をとる()。そして、制御側ドラ
イバ22は要求通信フレームを制御側I/O22から取
り込む()。ここで、制御側と待機側が交代する場合
に備えて、制御側と待機側で要求通信フレームを等値化
し、制御側CPU20と待機側CPU30との同期をと
る()。 【0005】そして、制御側ドライバ22は制御側CP
U20側のアプリケーションに通信フレームを渡し、同
時に待機側ドライバ32は待機側CPU30側のアプリ
ケーションに通信フレームを渡す()。次に、制御側
CPU20側のアプリケーションは通信フレームに対応
する処理を行い、制御側ドライバ22に応答通信フレー
ムの送出を要求し、待機側CPU30側のアプリケーシ
ョンも通信フレームに対応する処理を行い、待機側ドラ
イバ32に応答通信フレームの送出を要求する()。
ここで、制御側CPU20と待機側CPU30との同期
をとる()。尚、アプリケーションの処理をしている
間は、ソフトウェアの最も基本的なソウトウェアである
カーネルがバックグランドで同期処理を行っている。そ
して、制御側ドライバ22は、制御側I/O24に応答
通信フレームを出力する()。最後に、制御側CPU
20と待機側CPU30との同期をとる(10)。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の処理順
序によれば、制御側CPU20と待機側CPU30との
同期処理が、、、(10)と頻繁に繰り返されてお
り、通信処理の高速化に対する障碍となっていた。他
方、制御側と待機側が交代する場合に備えて、制御側と
待機側の内部状態を等値化することは、二重化制御装置
にあっては必要不可欠の機能である。ここで、内部状態
とは、例えばデータベースやプロセスデータを言う。本
発明はこのような課題を解決したもので、制御側と待機
側が交代する場合に備えて制御側と待機側の内部状態を
等値化しつつ、通信処理の高速化に応える二重化制御装
置を提供することを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、同一のアプリケーションを実行する制御側CP
Uと待機側CPUとを有し、この制御側と待機側とは交
代する二重化制御装置において、通信回線を介して制御
側入出力装置に送信された要求通信フレームを制御側ド
ライバで受けとめて、当該要求通信フレームが前記制御
側CPUと待機側CPUの内部状態に変更を要しない参
照命令であるときは、前記制御側CPUのアプリケーシ
ョンのみで当該要求通信フレームを処理して、応答通信
フレームを当該制御側入出力装置から通信回線に送信す
ると共に、この送信後当該制御側CPUと待機側CPU
同期をとり、当該要求通信フレームが前記制御側CP
Uと待機側CPUの内部状態に変更を生ずる命令である
ときは、CPUが実行する基本的なソフトウェアである
カーネルがバックグランドで同期処理を行いながら前記
制御側CPU及び待機側CPUの双方のアプリケーショ
ンで当該要求通信フレームを処理して、制御側のドライ
バによって応答通信フレームを当該制御側入出力装置か
ら通信回線に送信すると共に、当該要求通信フレームの
処理中当該制御側CPUと待機側CPUの同期をとる
理を逐次行うことを特徴としている。 【0008】本発明の構成によれば、通信回線10を介
して制御側入出力装置22に送信された要求通信フレー
ムを制御側ドライバ24で受けとめて、要求通信フレー
ムが制御側CPUと待機側CPUの内部状態に変更を要
しない参照命令であるか否かを判断している。要求通信
フレームが制御側CPUと待機側CPUの内部状態に変
更を要しない参照命令であるときは、制御側CPUのア
プリケーションのみで当該要求通信フレームを処理し
て、応答通信フレームを当該制御側入出力装置から通信
回線に送信すると共に、この送信後当該制御側CPUと
待機側CPUの同期をとるので、待機側との同期処理を
行う頻度が減少して通信処理が迅速に行える。要求通信
フレームが制御側CPUと待機側CPUの内部状態に変
更を生ずる命令であるときは、要求通信フレームの処理
中当該制御側CPUと待機側CPUの同期をとる処理を
逐次行い、制御側と待機側が交代する場合に備えて制御
側と待機側の内部状態を等値化している。 【0009】 【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を説明
する。図1は本発明の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。尚、図1において前記図2と同一作用をするもの
には同一符号を付して説明を省略する。図において、参
照通信判定部26は、制御側ドライバ24に付加して設
けられたもので、今回受信した要求通信フレームが制御
側CPU20と待機側CPU30の内部状態に変更を要
しない参照命令か否かを判別する。具体的には、通信フ
レームに対応する処理をアプリケーションで行うについ
て、例えば書込み命令が存在すればデータベースに変更
を生ずるから内部状態を変更する命令である。これに対
して、参照命令のみであればデータベースに変更を生ず
ることはないから、内部状態を変更する命令である。 【0010】このように構成された装置の動作を次に説
明する。先ず、通信回線10に接続された他のコンピュ
ータからの送信要求を、制御側I/O24が受信する
()。制御側I/O24から制御側ドライバ22に送
信要求のあったことを知らせると、制御側ドライバ22
がその旨を認識する()。制御側CPU20と待機側
CPU30との同期をとる()。そして、制御側ドラ
イバ22は要求通信フレームを制御側I/O22から取
り込む()。 【0011】ここで、制御側ドライバ22は、参照通信
判定部26に問い合わせて、今回受信した要求通信フレ
ームが制御側CPU20と待機側CPU30の内部状態
に変更を要しない参照命令か否かを判別する(*)。制
御側CPU20と待機側CPU30の内部状態に変更を
生ずる命令であれば、図2と同一の手順〜(10)を経由
する。これに対して、制御側CPU20と待機側CPU
30の内部状態に変更を要しない参照命令であれば、図
1の同一の手順*〜(10)を経由する。図2の手続につ
いては、既に説明してあるので省略する。 【0012】参照命令であれば、制御側ドライバ22は
制御側CPU20側のアプリケーションに通信フレーム
を渡し、制御側CPU20側のアプリケーションが通信
フレームに対応する処理を行い、制御側ドライバ22に
応答通信フレームの送出を要求する(*)。待機側CP
U30側のアプリケーションは特段の処理を行わない。
そして、制御側ドライバ22は、制御側I/O24に応
答通信フレームを出力する()。最後に、制御側CP
U20と待機側CPU30との同期をとる(10)。 【0013】上述の図1の処理順序によれば、制御側C
PU20と待機側CPU30との同期処理が、(10)の
みになり、図2で必要とされていた同期処理、並び
にカーネルがバックグランドで処理していた作業を行わ
ないため、通信フレームが迅速に送出される。 【0014】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、要
求通信フレームが制御側CPUと待機側CPUの内部状
態に変更を要しない参照命令であるときは、制御側CP
Uのアプリケーションのみで当該要求通信フレームを処
理すると共に、応答通信フレームを送信後制御側CPU
と待機側CPUの同期をとるので、待機側との同期処理
を行う頻度が減少して通信処理が迅速に行えるという効
果がある。また。要求通信フレームが制御側CPUと待
機側CPUの内部状態に変更を生ずる命令であるとき
は、従来と同様の処理を行うので、制御側と待機側が交
代する場合に備えて制御側と待機側の内部状態が等値化
されるという効果がある。参照命令が頻繁に用いられる
工業用の制御装置のような用途では、参照命令が高速に
応答されるだけでも通信処理の高速化に充分寄与してい
る。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。 【図2】従来の二重化制御装置の構成ブロック図であ
る。 【符号の説明】 10 通信回線 20 制御側CPU 22 制御側ドライバ 24 制御側I/O 26 参照通信判定部 30 待機側CPU 32 待機側ドライバ 34 待機側I/O

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】同一のアプリケーションを実行する制御側
    CPUと待機側CPUとを有し、この制御側と待機側と
    は交代する二重化制御装置において、 通信回線を介して制御側入出力装置に送信された要求通
    信フレームを制御側ドライバで受けとめて、当該要求通
    信フレームが前記制御側CPUと待機側CPUの内部状
    態に変更を要しない参照命令であるときは、前記制御側
    CPUのアプリケーションのみで当該要求通信フレーム
    を処理して、応答通信フレームを当該制御側入出力装置
    から通信回線に送信すると共に、この送信後当該制御側
    CPUと待機側CPUの同期をとり、 当該要求通信フレームが前記制御側CPUと待機側CP
    Uの内部状態に変更を生ずる命令であるときは、CPU
    が実行する基本的なソフトウェアであるカーネルがバッ
    クグランドで同期処理を行いながら前記制御側CPU及
    び待機側CPUの双方のアプリケーションで当該要求通
    信フレームを処理して、制御側のドライバによって応答
    通信フレームを当該制御側入出力装置から通信回線に送
    信すると共に、当該要求通信フレームの処理中当該制御
    側CPUと待機側CPUの同期をとる処理を逐次行うこ
    とを特徴とする二重化制御装置。
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