JP3768581B2 - プラント制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、それぞれにＣＰＵを持つ複数のモジュールが１つのバスを介して互いに接続されるプラント制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラント制御装置には、それぞれにＣＰＵを持つ複数のモジュール（カード）が１つのバスを介して接続されてなるものがある。この種のプラント制御装置では、モジュール間でデータ授受を行う場合、バスが使用重複しないように、複数のモジュールからバス使用の要求があったときに、これを調停し、１つのモジュールに許可を与える必要がある（このバス使用の要求に対し、調停、許可を与える機能をバスアービトレーション機能という）。このバスアービトレーション機能を有するバスマスタとなり得るモジュールがどこかに１つ存在しなければならない。従来では、このバスアービトレーション機能は固定のスロットに挿入したモジュールが行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のプラント制御装置は、バスアービトレーション機能も持つモジュールのスロットが固定であるので、そのスロットに挿入されているモジュールを故障等の原因で外すことができない。外してしまうと、そのバス上にバスアービトレーション機能がなくなり、他のＣＰＵモジュールがバスを介してのデータのやり取りができなくなってしまい、システム全体に影響を及ぼしてしまうからである。
【０００４】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、バスアービトレーション機能を持ったモジュールをスロットから取り外しても、他に影響を与えないプラント制御装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明のプラント制御装置は、それぞれにＣＰＵを持つ複数のモジュールが１つのバスを介して互いに接続されてなるプラント制御装置において、各々のモジュールにバスアービトレーション機能を実行する手段を備え、前記各モジュールの入力端子及び出力端子に接続される入力端子及び出力端子をそれぞれ有する複数のスロットを備え、前記スロットの前段の出力端子を次段の入力端子にバイパススイッチを介してディジーチェイン接続し、前記スロットに接続されたモジュールが取り外された場合に、前記ディジーチェイン接続が断線しないよう前記バイパススイッチによってバイパスされるように構成してなるものであって、前記スロットのうち入力端子がオープン状態となり入力信号が所定レベルとなったスロットに接続されたモジュールにのみ該モジュールが備えるバスアービトレーション機能を有効とする信号を入力されるように構成している。
【０００６】
このプラント制御装置では、バスアービトレーション機能を担当しているモジュールがスロットから取り外されると、優先順にしたがって、次のモジュールにバスアービトレーション機能の担当が移動するので、システム全体の動作に影響を与えることがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。
図１は、この発明が実施されるプラント制御装置の概略構成を示すブロック図である。このプラント制御装置は、それぞれにＣＰＵ３を内蔵する複数のモジュール１_-1、１_-2、…、１_-nが汎用のＶＭＥバス２を介して、互いに接続されて構成されている。各モジュール１_-1、１_-2、…、１_-nは、ＶＭＥバス２を介して互いにデータの授受を行えるが、許可された１つのデータ授受のみが可能であって、一度に複数のデータ授受を行うことができない。バス２の使用要求が出た場合、いずれのモジュールを許可するかは、複数のモジュール１_-1、１_-2、…、１_-nのうち、バスアービトレーション機能を与えられたモジュールが管理する。
【０００８】
このプラント制御装置では、各モジュールともバスアービトレーション機能を担当する能力を備えられており、いずれのモジュールにバスアービトレーション機能が与えられるかは、あらかじめ優先順位が定められている。モジュール１_-1、１_-2、…、１_-nは、それぞれスロットに挿入されてシステム構成される。
ＶＭＥバスは、各スロット間にデージーチェーンで接続される端子を有している。具体的には、バスグラント信号が４種類、割込み／アクノリッジ信号が１種類である。またＶＭＥバスの規格では、バスアービトレーションの方法として、１種類のバスグラント信号のみで行う方法が提案されている。したがって、この方法を用い、使用しないバスグラント信号をバスアービトレーション機能の移動に利用している。
【０００９】
図２は、この発明の一実施形態プラント制御装置の各スロットとデージーチェーン端子を示す図である。ここでは、モジュールの数をｎ＝４としたものであり、各モジュール１_-1、…、１_-4はスロットＡ₀₁、Ａ₀₂、Ａ₀₃、Ａ₀₄に挿入されている。図２においてＢＧＩＮ、ＢＧＯＵＴは、各スロットＡ₀₁、…、Ａ₀₄のバスグラント信号の入力端子と出力端子である。一番左端のスロットＡ₀₁の入力端子ＢＧＩＮがオープンとされ、他のスロットＡ₀₂、Ａ₀₃、Ａ₀₄の入力端子ＢＧＩＮは、前（左側）のスロットの出力端子のＢＧＯＵＴに接続されている。
【００１０】
各スロット間には、バイパススイッチ４_-1、４_-2、４_-3が設けられ、このバイパススイッチ４_-1、４_-2、４_-3の一方の端子が、それぞれの右側のスロットの入力端子ＢＧＩＮに接続され、他方の端子がそれぞれの右側のスロット出力端子ＢＧＯＵＴに接続されている。
図３は、上記実施形態プラント制御装置の各スロットＡ₀₁、…、Ａ₀₄のＢＧＩＮ、ＢＧＯＵＴ回路を示す回路接続図である。図３において、入力端子ＢＧＩＮは抵抗Ｒを介して電源＋Ｖに接続されるとともに、マスタ信号ＭＳ、つまりバスアービトレーション機能を有効にするための信号をモジュールに入力するようになっている。
【００１１】
このプラント制御装置において、モジュール１_-1、…、１_-4がそれぞれスロットＡ₀₁、…、Ａ₀₄に挿入されている場合は、スロットＡ₀₁の入力端子ＢＧＩＮがオープンなので、マスタ信号ＭＳが「ハイ」レベルであり、このスロットＡ₀₁のモジュール１_-1に、バスアービトレーション機能を有効にする信号が入力される。しかし、他のスロットＡ₀₂、Ａ₀₃、Ａ₀₄の入力端子ＢＧＩＮは、それぞれの前のスロットの出力端子に接続されているので、入力端子ＢＧＩＮは「ロー」レベルであり、これらのスロットのモジュールには、バスアービトレーション機能を有効にする信号が入力されない。したがってこの状態では、スロットＡ₀₁のモジュール１_-1がバスアービトレーション機能を担当することになる。
【００１２】
この状態で、スロットＡ₀₁のモジュール１_-1を取り外すと、スロットＡ₀₁の出力端子ＢＧＯＵＴがオープンとなるので、したがってスロットＡ₀₂の入力端子ＢＧＩＮがオープンとなり、スロットＡ₀₂のマスタ信号が「ハイ」となるので、このスロットＡ₀₂のモジュール１_-2に、バスアービトレーション機能を有効にする信号が入力され、モジュール１_-2がバスアービトレーション機能を担当することになる。４つのモジュール１_-1、…、１_-4が、それぞれスロットＡ₀₁、…、Ａ₀₄に挿入されている状態から、もし仮にスロットＡ₀₃のモジュール１_-3を取り外すと、スロットＡ₀₁とスロットＡ₀₄の入力端子ＢＧＩＮがオープンとなり、バスアービトレーション機能を担当するモジュールが２つとなる不都合が生じる。そのため、左端と右端の間のスロットＡ₀₂、Ａ₀₃のモジュール１_-2、１_-3に設けたバイパススイッチ４_-1、４_-2を取り外したモジュールに対応してオンしておく。これにより、例えばスロットＡ₀₃のモジュール１_-3を取り外しても、スロットＡ₀₄の入力端子ＢＧＩＮは、スロットＡ₀₃の出力端子、バイパススイッチ４_-2、スロットＡ₀₃の入力端子ＢＧＩＮを介してスロットＡ₀₂の出力端子に接続され、ローレベルとなるので、バスアービトレーション機能を担当するモジュールが２つとなることはない。
【００１３】
なお、上記実施形態でバスとしてＶＭＥバスを使用する場合について説明したが、他の形式のバスであっても、上記図２で示したと同様のデージーチェーンを持たせることにより、同様にバスアービトレーション機能を優先順にしたがって移動させることができる。また、バスグランド信号を利用せず、ユーザ開放端子を利用してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
この発明によれば、それぞれのモジュールにバスアービトレーション機能を実行する手段を備え、バスアービトレーション機能を所定の優先順にしたがって別のモジュールに担当させるようにしたので、バスアービトレーション機能を有したモジュールもバスから外すことができ、保管上、非常に便利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が実施されるプラント制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態プラント制御装置のスロットとデージーチェーン端子を示す図である。
【図３】同実施形態プラント制御装置の各スロットのＢＧＩＮ、ＢＧＯＵＴ回路を示す回路接続図である。
【符号の説明】
Ａ₀₁、…、Ａ₀₄ スロット
ＢＧＩＮ 入力端子
ＢＧＯＵＴ 出力端子

Claims (1)

1. それぞれにＣＰＵを持つ複数のモジュールが１つのバスを介して互いに接続されてなるプラント制御装置において、
   各々のモジュールにバスアービトレーション機能を実行する手段を備え、
   前記各モジュールの入力端子及び出力端子に接続される入力端子及び出力端子をそれぞれ有する複数のスロットを備え、
   前記スロットの前段の出力端子を次段の入力端子にバイパススイッチを介してディジーチェイン接続し、
   前記スロットに接続されたモジュールが取り外された場合に、前記ディジーチェイン接続が断線しないよう前記バイパススイッチによってバイパスされるように構成してなるものであって、
   前記スロットのうち入力端子がオープン状態となり入力信号が所定レベルとなったスロットに接続されたモジュールにのみ該モジュールが備えるバスアービトレーション機能を有効とする信号を入力されるようにしたことにより、
   バスアービトレーション機能が有効となっているモジュールを取り外した際には、所定の優先順に従って接続された次段のスロットに接続されたモジュールにバスアービトレーション機能を担当させるようにしたことを特徴とするプラント制御装置。

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