JP3904987B2

JP3904987B2 - Data transmission method

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Publication number: JP3904987B2
Application number: JP2002185651A
Authority: JP
Inventors: 秀明松岡; 昌志浅野; 洋志伊東
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: JP2004032354A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスを制御する制御装置をネットワークを介して接続した制御システムでの制御装置間でのデータの送受信を行うデータ伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、発電プラントや送配電プラントでは複数の制御装置が設けられ、これら制御装置をネットワークを介して接続し、制御装置間でデータの送受信を行うようにしている。
【０００３】
図１２は、二重化された伝送路を有するネットワークに２台の制御装置を接続した制御システムの構成図である。制御装置１ａ、１ｂは、それぞれ制御コントローラ２ａ、２ｂおよび伝送装置３ａ、３ｂで構成されており、各伝送装置３ａ、３ｂは、冗長化された伝送路１０ａ、１０ｂで構成されたネットワーク１１で接続されている。このような制御システムで、制御装置１ａから制御装置１ｂへデータを伝送する場合について説明する。
【０００４】
いま、送信側制御装置を制御装置１ａとし受信側制御装置を制御装置１ｂとする。送信側制御装置１ａの制御コントローラ２ａは制御演算処理により最新プロセスデータを作成している。送信側制御装置１ａの伝送装置３ａは、制御コントローラ２ａの制御演算処理により作成された最新プロセスデータを伝送周期毎に受け取り、伝送路１０ａ、１０ｂで構成されたネットワーク１１へ送信する。
【０００５】
受信側制御装置１ｂの伝送装置３ｂでは、ネットワーク１１を構成する伝送路１０ａ、１０ｂからデータを受信し、受信したデータを制御コントローラ２ｂに入力する。このようにして、制御装置１ａ、１ｂ間のデータ伝送を実施している。
【０００６】
図１３は、送信側伝送装置３ａの送信処理手順を示すフローチャートである。送信側伝送装置３ａでは、データ伝送周期を監視しており（Ｓ１００）、データの伝送周期を検出すると、制御コントローラ２ａから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力する（Ｓ１０１）。次に、ネットワーク１１の冗長化された伝送路１０ａ、１０ｂの中から一つの伝送路を選択し（Ｓ１０２）、選択した伝送路に対してデータ送信を実行する（Ｓ１０３）。そして、全ての冗長化された伝送路１０ａ、１０ｂに送信したか否かを判定し（Ｓ１０４）、全ての伝送路１０ａ、１０ｂに送信完了するまでステップＳ３〜ステップＳ５を繰り返し実行する。
【０００７】
図１４は、受信側伝送装置３ｂの受信処理手順を示すフローチャートである。受信側伝送装置３ｂでは、ネットワーク１１の伝送路１０ａ、１０ｂのいずれかからデータ受信があるか否かを判定し（Ｓ２００）、データ受信を検出すると、当該受信データを受信用メモリに入力する（Ｓ２０１）。
【０００８】
次に、受信側の制御コントローラ２ｂの制御周期を検出したか否かを判定し（Ｓ２０２）、受信側の制御コントローラ２ｂの制御周期を検出すると、それまでに受信用メモリに入力した最新の受信データを制御コントローラ２ｂへ出力する（Ｓ２０３）。
【０００９】
このように、図１２に示す制御システムでは、送信側制御装置１ａの伝送装置３ａでは、ネットワーク１１の全ての伝送路１０ａ、１０ｂに対してデータを送信し、受信側制御装置１ｂの伝送装置３ｂでは、いずれかの伝送路１０ａ、１０ｂからデータを受信するようにしている。
【００１０】
図１５は、一つの伝送路を有するネットワークに２台の制御装置を接続した制御システムの構成図である。制御装置１ａ、１ｂは、それぞれ制御コントローラ２ａ、２ｂおよび伝送装置３ａ、３ｂで構成されており、各伝送装置３ａ、３ｂは、一つの伝送路１０で構成されたネットワーク１１で接続されている。このような制御システムで、制御装置１ａから制御装置１ｂへデータを伝送する場合について説明する。
【００１１】
送信側制御装置１ａの制御コントローラ２ａは制御演算処理により最新プロセスデータを作成している。送信側制御装置１ａの伝送装置３ａは、制御コントローラ２ａの制御演算処理により作成された最新プロセスデータを伝送周期毎に受け取り、伝送路１０で構成されたネットワーク１１へ送信する。
【００１２】
受信側制御装置１ｂの伝送装置３ｂでは、ネットワーク１１を構成する伝送路１０からデータを受信し、受信したデータを制御コントローラ２ｂに入力する。このようにして、制御装置１ａ、１ｂ間のデータ伝送を実施している。
【００１３】
図１６は、送信側伝送装置３ａの送信処理手順を示すフローチャートである。送信側伝送装置３ａでは、データ伝送周期を監視しており（Ｓ１００）、データの伝送周期を検出すると、制御コントローラ２ａから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力する（Ｓ１０１）。次に、送信用サイクリックカウンタのカウント値をインクリメントして（Ｓ１０２）、送信データに付加した後（Ｓ１０３）、伝送路１０に対しデータ送信を実行する（Ｓ１１０）。
【００１４】
図１７は、受信側伝送装置３ｂの受信処理手順を示すフローチャートである。受信側伝送装置３ｂでは、ネットワーク１１の伝送路１０からデータ受信があるか否かを判定し（Ｓ２００）、データ受信を検出すると、受信データに付加されたサイクリックカウンタのカウント値を取り出し（Ｓ２０１）、前回受信カウンタのカウント値と比較する（Ｓ２０２）。
【００１５】
そして、受信データ内のサイクリックカウンタのカウント値の方が大きい場合は、受信データを受信用メモリに入力すると共に（Ｓ２０３）、この時の受信データ内のサイクリックカウンタのカウント値を、次回の比較用に前回受信カウンタに保存する（Ｓ２０４）。
【００１６】
一方、ステップＳ２０２の判定で、受信データのサイクリックカウンタのカウント値が前回受信カウンタのカウント値と同じか又は小さい場合は、受信データの入力は行わずステップＳ２０３およびステップＳ２０４の処理をパスする。つまり、受信データは破棄される。
【００１７】
その後、制御コントローラ２ｂとの制御周期を検出したか否かを判定し（Ｓ２１０）、制御周期を検出した場合は、受信用メモリに入力してある最新の受信データを制御コントローラ２ｂに出力する（Ｓ２１１）。
【００１８】
このように、図１５に示す制御システムでは、送信側制御装置１ａの伝送装置３ａでは、送信データにサイクリックカウント値を付加して送信し、受信側制御装置１ｂでは、伝送路１０にから受信した受信データのカウント値を判定して最新のプロセスデータを受信するようにしている。
【００１９】
図１８は、一つの伝送路を有するネットワークに３台の制御装置を接続した制御システムの構成図である。制御装置１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ制御コントローラ２ａ、２ｂ、２ｃおよび伝送装置３ａ、３ｂ、３ｃで構成されており、各伝送装置３ａ、３ｂ、３ｃは、一つの伝送路１０で構成されたネットワーク１１で接続されている。このような制御システムで、制御装置１ａ、１ｂから制御装置１ｃへデータを伝送する場合について説明する。
【００２０】
送信側制御装置１ａ、１ｂの制御コントローラ２ａ、２ｂは制御演算処理により最新プロセスデータを作成している。送信側制御装置１ａ、１ｂの伝送装置３ａ、３ｂは、制御コントローラ２ａ、２ｂの制御演算処理により作成された最新プロセスデータを伝送周期毎に受け取り、伝送路１０で構成されたネットワーク１１へ送信する。
【００２１】
受信側制御装置１ｃの伝送装置３ｃでは、ネットワーク１１を構成する伝送路１０からデータを受信し、受信したデータを制御コントローラ２ｃに入力する。このようにして、制御装置１ａ、１ｂと制御装置１ｃと間のデータ伝送を実施している。
【００２２】
図１９は、送信側伝送装置３ａの送信処理手順を示すフローチャートである。送信側伝送装置３ａでは、データ伝送周期を監視しており（Ｓ１００）、データの伝送周期を検出すると、制御コントローラ２ａから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力する（Ｓ１０１）。そして、伝送路１０に対しデータ送信を実行する（Ｓ１１０）。
【００２３】
図２０は、受信側伝送装置３ｂの受信処理手順を示すフローチャートである。受信側伝送装置３ｂでは、ネットワーク１１の伝送路１０からデータ受信があるか否かを判定し（Ｓ２００）、データ受信を検出すると、当該受信データを受信用メモリに入力する（Ｓ２０１）。
【００２４】
次に、受信側の制御コントローラ２ｂの制御周期を検出したか否かを判定し（Ｓ２０２）、受信側の制御コントローラ２ｂの制御周期を検出すると、それまでに受信用メモリに入力した最新の受信データを制御コントローラ２ｂへ出力する（Ｓ２０３）。
【００２５】
このように、図１８に示す制御システムでは、送信側制御装置１ａ、１ｂの伝送装置３ａ、３ｂでは、ネットワーク１１の伝送路１０に対してデータを送信し、受信側制御装置１ｃの伝送装置３ｃでは、伝送路１０からデータを受信するようにしている。これにより、制御装置１ａ、１ｂで作られた最新のプロセスデータが制御装置１ｃへデータ伝送される。
【００２６】
図２１は、一つの伝送路を有するネットワークに構成要素が二重化された２台の制御装置を接続した制御システムの構成図である。制御装置１ａ、１ｂは、構成要素がそれぞれ二重化されており、制御装置１ａは制御コントローラ２１ａ、２１ｂおよび伝送装置３１ａ、３１ｂで構成されており、制御装置１ｂは制御コントローラ２２ａ、２２ｂおよび伝送装置３２ａ、３２ｂで構成されている。伝送装置３１ａ、３１ｂおよび伝送装置３２ａ、３２ｂは、一つの伝送路１０で構成されたネットワーク１１で接続され、二重化された制御装置１ａ、１ｂにおいては、主系である制御コントローラ２１ａ、２２ａによりプラントが制御されている。このような制御システムでの二重化運転状態で、制御装置１ａから制御装置１ｂへデータを伝送する場合について説明する。
【００２７】
構成要素が冗長化（二重化）された送信側制御装置１ａの制御コントローラ２１ａ、２１ｂは、制御演算処理により最新プロセスデータを作成している。送信側制御装置１ａの伝送装置３１ａ、３１ｂは、制御コントローラ２１ａ、２１ｂの制御演算処理により作成された最新プロセスデータを伝送周期毎に受け取り、伝送路１０で構成されたネットワーク１１へ送信する。
【００２８】
受信側制御装置１ｂの伝送装置３２ａ、３２ｂでは、ネットワーク１１を構成する伝送路１０からデータを受信し、受信したデータを制御コントローラ２２ａ、２２ｂに入力する。このようにして、制御装置１ａ、１ｂ間のデータ伝送を実施している。
【００２９】
図２２は、送信側伝送装置３１ａ、３１ｂの送信処理手順を示すフローチャートである。送信側伝送装置３１ａ、３１ｂでは、データ伝送周期を監視しており（Ｓ１００）、データの伝送周期を検出すると、制御コントローラ２１ａ、２１ｂから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力する（Ｓ１０１）。さらに、制御コントローラ２１ａ、２１ｂの冗長化運転状態（主系／従系）を入力し（Ｓ１０２）、送信データにその冗長化運転状態（主系／従系）を付加する（Ｓ１０３）。つまり、主系である制御コントローラ２１ａで作成された送信データには冗長化運転状態として主系が付加され、従系である制御コントローラ２１ｂで作成された送信データには冗長化運転状態として従系が付加される。そして、伝送路１０に対しデータ送信を実行する（Ｓ１１０）。
【００３０】
図２３は、受信側伝送装置３２ａ、３２ｂの受信処理手順を示すフローチャートである。受信側伝送装置３２ａ、３２ｂでは、ネットワーク１１の伝送路１０からデータ受信があるか否かを判定し（Ｓ２００）、データ受信を検出すると、当該受信データに付加された送信側制御コントローラ２１ａ、２１ｂの冗長化運転状態を取り出す（Ｓ２０１）。
【００３１】
次に、受信データ内の冗長化運転状態が主系であるか否かを判定し（Ｓ２０２）、冗長化運転状態が主系である場合は当該受信データを受信用メモリに入力し（Ｓ２０３）、冗長化運転状態が従系である場合は当該受信データの入力はしない。その後、制御コントローラ２２ａ、２２ｂの制御周期を判定し（Ｓ２１０）、制御周期となったときは、それまでに受信用メモリに入力した最新の受信データを制御コントローラ２２ａ、２２ｂへ出力する（Ｓ２１１）。
【００３２】
このように、図２１に示す制御システムでは、送信側制御装置１ａの伝送装置３１ａ、３１ｂでは、ネットワーク１１の伝送路１０に対してデータを送信し、受信側制御装置１ｂの伝送装置３２ａ、３２ｂでは、自己が主系である場合に伝送路１０からデータを受信するようにしている。これにより、制御装置１ａで作られた最新のプロセスデータが制御装置１ｂへデータ伝送される。
【００３３】
図２４は、一つの伝送路で構成された階層のネットワークに非同期の二重化の制御装置を含む複数台の制御装置および監視表示装置を接続した制御システムの構成図である。非同期の二重化の制御装置１ａ、１ｂは、それぞれ制御コントローラ２ａ、２ｂおよび伝送装置３ａ、３ｂで構成されており、各伝送装置３ａ、３ｂは、一つの伝送路１０で構成されたネットワーク１１で接続されている。また、制御装置１ｃは制御コントローラ２ｃおよび伝送装置３ｃ、３ｄで構成されており、伝送装置３ｃは、伝送路１０で構成されたネットワーク１１に接続されており、伝送装置３ｄは伝送路１５で構成されたネットワーク１６に接続されている。さらに監視表示装置１８は伝送路１５で構成されたネットワーク１６に接続されている。このような制御システムで、制御装置１ａ、１ｂから制御装置１ｃおよび監視表示装置１８へデータを伝送する場合について説明する。
【００３４】
送信側制御装置１ａ、１ｂの制御コントローラ２ａ、２ｂは制御演算処理により最新プロセスデータを作成している。送信側制御装置１ａ、１ｂの伝送装置３ａ、３ｂは、制御コントローラ２ａ、２ｂの制御演算処理により作成された最新プロセスデータを伝送周期毎に受け取り、伝送路１０で構成されたネットワーク１１へ送信する。
【００３５】
ここで、制御装置１ａ、１ｂは、非同期の二重化の制御装置であり、同じ制御演算処理を実施しているため、伝送装置３ａ、３ｂから伝送路１０で構成されたネットワーク１１に送信するデータは同じデータであり、主系／従系の区別はない。
【００３６】
受信側制御装置１ｃの伝送装置３ｃでは、ネットワーク１１を構成する伝送路１０からデータを受信し、受信したデータを制御コントローラ２ｃに入力する。このようにして、制御装置１ａ、１ｂと制御装置１ｃと間のデータ伝送を実施している。
【００３７】
一方、制御装置１ｃの伝送装置３ｄは、伝送装置３ｃがネットワーク１１の伝送装置３ａ、３ｂから受信した非同期の二重化の１系／２系の両系のデータを制御コントローラ２ｃから伝送周期毎に受け取り、伝送路１５で構成されたネットワーク１６へ送信する。監視表示装置１８はネットワーク１６を構成する伝送路１５から非同期の二重化の１系／２系の両系のデータを受信し、自己の監視表示装置１８でデータを切り替えて表示している。
【００３８】
このように、図２４に示す制御システムでは、非同期の送信側制御装置１ａ、１ｂの伝送装置３ａ、３ｂでは、ネットワーク１１の伝送路１０に対してデータを送信し、受信側制御装置１ｃの伝送装置３ｃでは、伝送路１０からデータを受信する。そして、伝送装置３ｄからネットワーク１６の伝送路１５にデータを送信し、監視表示装置１８にデータを送信するようにしている。これにより、制御装置１ａ、１ｂで作られた最新のプロセスデータが制御装置１ｃおよび監視表示装置１８へデータ伝送される。
【００３９】
図２５は、二重化（冗長化）された伝送路を有するネットワークに複数の二重化（冗長化された）された制御装置を接続した制御システムの構成図である。冗長化された制御装置１ａ、１ｂは制御コントローラ２ａ、２ｂおよび伝送装置３ａ、３ｂで構成されており、各伝送装置３ａ、３ｂは、冗長化された伝送路１０ａ、１０ｂのネットワーク１１に接続されている。また、冗長化された制御装置１ｃ、１ｄは制御コントローラ２ｃ、２ｄおよび伝送装置３ｃ、３ｄで構成されており、各伝送装置３ｃ、３ｄは、冗長化された伝送路１０ａ、１０ｂのネットワーク１１に接続されている。なお、冗長化された制御装置１ａ、１ｂにおいては、冗長化（二重化）運転状態が主系である制御装置１ａの制御コントローラ２ａによりプラントが制御されている。このような制御システムでの冗長化運転状態で、制御装置１ａ、１ｂから制御装置１ｃ、１ｄへデータを伝送する場合について説明する。
【００４０】
図２５において、冗長化された送信側制御装置１ａ、１ｂの伝送装置３ａ、３ｂは、冗長化された制御コントローラ２ａ、２ｂの制御演算処理により作成された最新プロセスデータを伝送周期毎に受け取り、伝送路１０ａ、１０ｂで構成されたネットワーク１１へ送信する。また、冗長化された受信側制御装置１ｃ、１ｄの伝送装置３ｃ、３ｄは、ネットワーク１１を構成する伝送路１０ａ、１０ｂから受信したデータを入力し、冗長化された制御コントローラ２ｃ、２ｄに出力することにより、制御装置１ａ、１ｂと制御装置１ｃ、１ｄとの間のデータ伝送を実施している。
【００４１】
図２６は、図２５における受信側制御装置１ｃ、１ｄの詳細ブロック構成図である。冗長化された主系である受信側制御装置１ｃの受信側主系伝送装置３ｃは、共有メモリ４ｃを介して主系制御コントローラ２ｃの演算用入力メモリ６ｃにデータを出力する。主系制御コントローラ２ｃでは演算用入力メモリ６ｃのデータにより、制御演算処理２６を実施し、その結果を演算結果メモリ７ｃに出力する。
【００４２】
同様に、冗長化された従系である受信側制御装置１ｄの従系伝送装置３ｄは、共有メモリ４ｄを介して、待機系制御コントローラ２ｄの演算用入力メモリ６ｄにデータ出力する。受信側制御コントローラ２ｄは演算用入力メモリ６ｄのデータにより、制御演算処理２６を実施し、結果を演算結果メモリ７ｄに出力する。
【００４３】
主系制御コントローラ２ｃの演算用入力メモリ６ｃの内容は、従系制御コントローラ２ｄの演算用入力メモリ６ｄにトラッキング処理２７によりトラッキングされる。このため、常に主系制御コントローラ２ｃと従系制御コントローラ２ｄとのメモリ内容は一致している。
【００４４】
このように、図２５に示す制御システムでは、送信側制御装置１ａ、１ｂの伝送装置３ａ、３ｂでは、ネットワーク１１の伝送路１０ａ、１０ｂに対してデータを送信し、受信側制御装置１ｃ、１ｄの伝送装置３ｃ、３ｄでは、それぞれ伝送路１０ａ、１０ｂからデータを受信するようにしている。そして、トラッキング処理２７により、主系制御コントローラ２ｃと従系制御コントローラ２ｄとのメモリ内容を一致させるようにしている。
【００４５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような制御システムでのデータ伝送方法では、以下に記す課題があった。図１２に示す制御システムでのデータ伝送方法では、図１３に示すように、送信側伝送装置３ａがネットワーク１１の伝送路１０ａ、１０ｂの双方に対してデータ送信を実施しているので、送信側伝送装置３ａおよび受信側伝送装置３ｂの双方の処理負荷が増大する。すなわち、冗長化された複数の伝送路１０ａ、１０ｂに対してデータ送信を実施しているので、冗長化された伝送路１０の数が多くなればなるほど、送信側伝送装置３ａおよび受信側伝送装置３ｂの双方の処理負荷が増大し処理渋滞が発生してしまう。なお、この処理渋滞は、ネットワーク１１へのデータ送信周期を大きい時間とすることにより回避可能であるが、そうすると、プロセス制御のネットワーク１１全体の応答性が低下してしまうという問題が発生する。
【００４６】
図１５に示す制御システムでのデータ伝送方法では、図１７に示すように、受信側伝送装置３ｂの受信処理において、受信データのサイクリックカウンタのカウント値が前回受信カウンタのカウント値より大きい場合のみ「更新されたデータ」としてデータ入力を実施しているので、サイクリクカウンタが一巡して前回受信カウンタのカウント値より常に小さくなってしまった時点で、以後の制御装置間データ伝送が停止してしまうという問題がある。
【００４７】
図１８に示す制御システムでのデータ伝送方法では、複数台の送信側伝送装置１ａ、１ｂのうち、１台以上の伝送装置３ａ、３ｂが異常動作となり、連続したデータ送信処理を実施する状態に陥った場合には、受信側伝送装置３ｃが当該異常受信データの処理で渋滞を起こしてしまう。すなわち、渋滞が発生すると、正常に送信している送信側伝送装置３ａ、３ｂからの伝送データが受信側伝送装置３ｃで受信できない状態に陥ってしまう。これにより、繰り返し演算を行っている送信側制御コントローラ３ａ、３ｂの最新の送信データを受信できない状態に陥ってしまうという問題がある。
【００４８】
図２１に示す制御システムでのデータ伝送方法では、送信側制御装置１ａの冗長化された伝送装置３１ａ、３１ｂの全てから、伝送路１０に対するプロセスデータの送信が行われるので、ネットワーク１１上のトラフィックが多く、ネットワーク１１に接続される制御装置１の台数が増えれば増えるほど、データ伝送の衝突による再送が発生する。これにより、制御装置１ａ、１ｂ間のデータ伝送の応答性が低下するという問題がある。
【００４９】
図２４に示す制御システムは、非同期二重化の制御装置１ａ、１ｂはインターロック用信号の誤動作や誤不動作防止を目的とした構成であるが、ネットワーク１６では監視表示用の信号が多数有り、監視表示装置１８側で非同期二重化の１系／２系両系から受信した内容の同じ２つのデータを切り替えて表示しているので、ネットワーク１１、１６の伝送量が増大し、ネットワーク１１、１６の性能が低下してしまうという問題がある。
【００５０】
図２５に示す制御システムでのデータ伝送方法は、図２６に示すように、主系制御コントローラ２ｃの演算用入力メモリ６ｃを従系制御コントローラ２ｄの演算用入力メモリ６ｄにトラッキング処理２７することにより、主系制御コントローラ２ｃと従系制御コントローラ２ｄとの内部メモリを一致させているが、例えば、図２７に示すように、送信側伝送装置３ａ、３ｂの伝送路と受信側の従系伝送装置３ｄの伝送路とが伝送路故障状態にある場合に、主系／従系の切り替えが発生した場合には、演算結果メモリの内容が突変するという問題があった。
【００５１】
本発明の目的は、プロセスを制御する制御装置をネットワークを介して接続した制御システムでの制御装置間でのデータの送受信が停止してしまうこと防止できるデータ伝送方法を提供することである。
【００５２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るデータ伝送方法は、制御コントローラと伝送装置で構成された制御装置から一つの伝送路で構成されたネットワークを介して他の制御装置にデータを送信するデータ送信方法において、送信側制御装置は、送信データに伝送周期毎にインクリメントするサイクリックカウンタのカウント値を付加すると共に、前記サイクリックカウンタのカウント値が一巡した場合にはサイクリックカウンタのカウント値を初期値とし、受信側制御装置は、受信データ内のサイクリックカウンタのカウント値が更新されているか否かを監視し更新されているときは受信データを入力すると共に、受信したサイクリックカウンタのカウント値を前回受信カウンタに更新保存し、受信したデータ内のサイクリックカウンタのカウント値が初期値の場合には受信データの入力をパスして前回受信カウンタにサイクリックカウンタのカウント値の初期値を保存することを特徴とする。
【００５７】
請求項１の発明に係るデータ伝送方法においては、受信側制御装置の伝送装置は、サイクリックカウンタのカウント値が初期値であることを受信したときは、前回受信カウンタにその初期値を保存し、前回受信カウンタを初期化する。従って、その後に伝送されてくるサイクリックカウンタの一巡後のデータも正常に受信することが可能となる。
【００５８】
請求項２の発明に係るデータ伝送方法は、請求項１の発明において、前記送信側制御装置は、サイクリックカウンタのカウント値が一巡した際には、サイクリックカウンタのカウント値が初期値のときの送信データを複数回送信することを特徴とする。
【００５９】
請求項２の発明に係るデータ伝送方法においては、請求項１の発明の作用に加え、送信側制御装置の伝送装置のサイクリックカウンタが一巡したとき、サイクリックカウンタの初期値における送信データを複数回送信する。これにより、送信側伝送装置が送信したサイクリックカウンタの初期値における送信データが何等かの一過性の伝送異常により受信側伝送装置で受信できなかった場合であっても、サイクリックカウンタの一巡後のデータを正常に送信可能となる。
【００６０】
請求項３の発明に係るデータ伝送方法は、請求項１の発明において、前記受信側制御装置は、受信したデータ内のサイクリックカウンタのカウント値が前回受信カウンタのカウント値より小さいときは、サイクリックカウンタのカウント値が予め定められたしきい値以下であるか否かを判定し、予め定められたしきい値以下である場合には、受信側制御装置内の前回受信カウンタのカウント値を受信したサイクリックカウンタのカウント値とすると共に、受信したデータを入力することを特徴とする。
【００６１】
請求項３の発明に係るデータ伝送方法においては、請求項１の発明の作用に加え、受信側制御装置の伝送装置は、予め定められたしきい値以下のサイクリックカウンタのカウント値を受信した場合には、当該受信サイクリックカウンタのカウント値の受信データを入力すると共に、そのカウント値を受信側伝送装置の前回受信カウンタに設定する。これにより、サイクリックカウンタの一巡時に、一過性の伝送異常が連続して発生した場合でも、支障なく制御装置間データ伝送が実施可能となる。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の参考例に係るデータ伝送方法の送信処理手順を示すフローチャートである。この第１の参考例は、図１２に示した制御システムにおいて制御装置１ａから制御装置１ｂへデータを伝送する場合の送信処理手順を示したものであり、伝送周期毎に行うデータ送信を冗長化された伝送路に対して順次切り替えて行うようにしたものである。
【００７３】
図１において、送信側伝送装置３ａでは、データ伝送周期を監視しており（Ｓ１００）、データの伝送周期を検出すると、制御コントローラ２ａから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力する（Ｓ１０１）。
【００７４】
次に、送信伝送路選択カウンタのカウント値をインクリメントし（Ｓ１０２）、インクリメント後の送信伝送路選択カウンタのカウント値を冗長化伝送路数で割った余りを求め、余り番目の伝送路に対してデータ送信を実施する情報を設定する（Ｓ１０３）。そして、ステップＳ１０３で決められた伝送路に対し、ステップＳ１０１で入力した送信データを送信する（Ｓ１０５）。
【００７５】
例えば、冗長化された伝送路が二重系の場合には、伝送路選択カウンタのカウント値を２で除算してその余りを求める。この場合、余りは０または１となる。そして、余りが０の場合には０番目の伝送路である伝送路１０ａに、余り１である場合には１番目の伝送路である伝送路１０ｂに送信データを出力する。
【００７６】
以後、伝送周期毎にステップＳ１００〜ステップＳ１０５の処理を繰り返し実行する。これにより、伝送周期毎に行うデータ送信は、冗長化された各々の伝送路に対して順次切り替えて送信することが可能となる。
【００７７】
一方、受信側伝送装置３ｂにおけるデータ受信処理は、従来と同様に、図１４に記された受信処理を実行するものであり、ネットワーク１１からデータを受信する度に当該送信データを入力し、制御周期毎に制御コントローラ２ｂに出力する。これにより、制御装置１ａから制御装置１ｂへのデータ伝送が実施される。
【００７８】
第１の参考例によれば、伝送周期毎に冗長化された伝送路のうち、送信する伝送路を切り替えてデータ伝送を行うので、伝送装置内における送信処理／受信処理とも最小限の処理時間で処理することが可能となる。
【００７９】
従って、冗長化された伝送路を無駄なく使用しながら、単位時間あたりに多くのプロセスデータを伝送することが可能となる。また、冗長化された伝送路の１つの伝送路に着眼すると、単位時間あたりに当該伝送路を使用して伝送されるデータ量が減少するので、伝送路上のトラフィック（伝送量）の軽減も可能となる。
【００８０】
次に、本発明の第２の参考例を説明する。図２は本発明の第２の参考例に係るデータ伝送方法の送信処理手順を示すフローチャートである。この第２の参考例は、図１２に示した制御システムにおいて制御装置１ａから制御装置１ｂへデータを伝送する場合の送信処理手順を示したものであり、図１に示した第１の参考例に対し、ステップＳ１０４を追加して、冗長化された伝送路の故障を判定し故障を検出したときは正常な伝送路にデータを送信するようにしたものである。
【００８１】
図２において、送信側伝送装置３ａでは、データ伝送周期を監視しており（Ｓ１００）、データの伝送周期を検出すると、制御コントローラ２ａから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力する（Ｓ１０１）。
【００８２】
次に、送信伝送路選択カウンタのカウント値をインクリメントし（Ｓ１０２）、インクリメント後の送信伝送路選択カウンタのカウント値を冗長化伝送路数で割った余りを求め、余り番目の伝送路に対してデータ送信を実施する情報を設定する（Ｓ１０３）。
【００８３】
そして、ステップＳ１０３で決められた伝送路が正常であるか否かを判断し（Ｓ１０４）、伝送路が正常で無い場合は、ステップＳ１０２に戻り、伝送路が正常である場合は、ステップＳ１０３で決められた伝送路に対し、ステップＳ１０１で入力した送信データを送信する（Ｓ１０５）。
【００８４】
以後、伝送周期毎にステップＳ１００〜ステップＳ１０５の処理を繰り返し実行する。これにより、伝送周期毎に行うデータ送信を冗長化された伝送路のうち健全な伝送路のみに対して順次切り替えて実行できる。
【００８５】
第２の参考例によれば、冗長化された何れかの伝送路に異常があった場合には、正常な伝送路のみを使用してデータ送信するので、システム全体の制御性や応答性の低下を抑えることが可能となる。
【００８６】
次に、本発明の第１の実施の形態を説明する。図３は本発明の第１の実施の形態に係るデータ伝送方法の受信処理手順を示すフローチャートである。この第１の実施の形態は、図１５に示した制御システムにおいて制御装置１ａから制御装置１ｂへデータを伝送する場合の受信処理手順を示したものであり、送信側伝送装置のデータ送信処理において付加するサイクリックカウンタが一巡した後のデータも正常に受信できるようにしたものである。
【００８７】
送信側伝送装置３ａでの送信処理は、図１６に示した従来の送信処理と同じである。すなわち、図１６に示すように、伝送周期を検出すると（Ｓ１００）、制御コントローラ２ａから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力し（Ｓ１０１）、送信用サイクリックカウンタをインクリメントして（Ｓ１０２）、送信データに付加した後（Ｓ１０３）、伝送路１０に対しデータ送信を実行する（Ｓ１１０）。
【００８８】
ここで、送信用サイクリックカウンタは、インクリメント処理にて更新されるので、一巡した場合には自動的に初期値（＝０）となった後に、続いて１、２、３、…と更新されていく。以後、伝送周期毎にステップＳ１００〜ステップＳ１１０の処理を繰り返し実行することにより、伝送周期毎にデータ送信を行う。
【００８９】
サイクリックカウンタが一巡した場合、送信側伝送装置はサイクリックカウンタの初期値（＝０）を送信し、その後に、サイクリックカウンタの初期値（＝０）における送信データを送信する。
【００９０】
一方、受信側伝送装置３ｂでの受信処理は、図３に示す受信処理手順が実行される。図３において、受信側伝送装置３ｂでは、データ受信を監視しており（Ｓ２００）、伝送路１０からのデータの受信を検出すると、受信データに付加されたサイクリックカウンタの値を取り出し（Ｓ２０１）、サイクリックカウンタの値が初期値（＝０）か否かをチェックする（Ｓ２０２）。
【００９１】
受信データ内のサイクリックカウンタの値が初期値（＝０）以外の場合は、前回受信カウンタの前回受信カウント値との比較を行い（Ｓ２０３）、受信データ内のサイクリックカウンタの値の方が大きい場合（更新された新しいデータである場合）には、受信したデータを受信用メモリに入力する（Ｓ２０４）。そして、このときの受信データ内のサイクリックカウンタの値を前回受信カウンタに保存し（Ｓ２０５）、次回の比較用の前回受信カウント値とする。
【００９２】
一方、ステップＳ２０２の処理において、受信データ内のサイクリックカウンタの値が初期値（＝０）である場合は、ステップＳ２０５の処理に移る。すなわち、送信側のサイクリックカウンタが一巡したものと判断し、次回の受信データを入力可能とするために、比較用の前回受信カウンタに受信したサイクリックカウント値(＝０)を保存する（Ｓ２０５）。
【００９３】
また、ステップＳ２０３の処理において、受信データのサイクリックカウンタの値が前回受信カウンタのカウント値と同じか、または小さい場合は、受信データの入力は行わず（受信データは破棄される）、次のステップＳ２１０の処理に移る。
【００９４】
ステップＳ２１０の処理では、制御コントローラとの制御周期を検出したか否かをチェックし（Ｓ２１０）、制御周期を検出した場合は、受信用メモリに入力してある最新の受信データを制御コントローラ２ｂに出力する（Ｓ２１０）。
【００９５】
以上の説明では、ステップＳ２０２の処理において、受信データのサイクリックカウンタの値が初期値（＝０）か否かのチェックで初期値（＝０）を検出した場合には、受信データ内のサイクリックカウンタの値を次回の比較用の前回受信カウント値として前回受信カウンタに保存するようにしているが、受信したデータを受信用メモリに入力する処理（Ｓ２０４）へ移行させる手順としても良い。
【００９６】
第１の実施の形態によれば、送信側伝送装置でのデータ送信処理において付加するサイクリックカウンタが一巡した場合、サイクリックカウンタの値が初期値（＝０）の送信データを送信し、受信側伝送装置のデータ受信処理においては、サイクリックカウンタの初期値（＝０）の受信データを受信した際には、受信側伝送装置の前回受信カウンタを初期化（＝０）するので、サイクリックカウンタが一巡した後に伝送されて来る受信データも正常に受信することが可能となる。
【００９７】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係るデータ伝送方法の送信処理手順を示すフローチャートである。この第２の実施の形態は、図１５に示した制御システムにおいて制御装置１ａから制御装置１ｂへデータを伝送する場合の送信処理手順を示したものであり、送信側伝送装置３ａの送信処理において付加するサイクリックカウンタの値が一巡した場合、サイクリックカウンタの初期値（＝０）の送信データを複数回送信するようにしたものである。
【００９８】
すなわち、受信側伝送装置３ｂが図３に示した受信処理手順で動作する場合に、送信側伝送装置が送信したサイクリックカウンタの初期値（＝０）のデータが、何等かの伝送異常により受信伝送装置側で受信できなかった場合には、受信側伝送装置３ｂでは前回受信カウンタのカウント値を初期値にすることができず、それ以後の制御装置間でのデータ伝送が停止してしまうケースに対応するものである。
【００９９】
図４において、送信側伝送装置３ａでは、データ伝送周期を監視しており（Ｓ１００）、データの伝送周期を検出すると、制御コントローラ２ａから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力する（Ｓ１０１）。そして、送信伝送路選択カウンタのカウント値をインクリメントし（Ｓ１０２）、送信データに付加する（Ｓ１０３）。
【０１００】
次に、送信用サイクリックカウンタの値が初期値（＝０）か否かをチェックし（Ｓ１０５）、初期値（＝０）以外の場合は、伝送路１０に対しデータ送信を実行する（Ｓ１１０）。一方、送信用サイクリックカウンタの値が初期値（＝０）であった場合は、伝送路１０に対し、複数回のデータ送信を実行する（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）、例えば５回連続してデータ送信を実行する。以後、伝送周期毎にステップＳ１００〜ステップＳ１１３の処理を繰り返し実行することにより、伝送周期毎にデータ送信を行う。
【０１０１】
一方、受信側伝送装置３ｂにおけるデータ受信処理は、第１の実施の形態と同様に、図３に記された処理を実施するものであり、ネットワーク１１からデータを受信する度に当該データを入力し、制御周期毎に制御コントローラ２ｂに出力する。
【０１０２】
第２の実施の形態によれば、送信側伝送装置の送信処理において付加するサイクリックカウンタが一巡した場合に、サイクリックカウンタの初期値（＝０）の送信データを複数回送信するので、伝送路１０上で一過性の伝送エラーが発生した場合でも、受信側伝送装置３ｂでは前回受信カウンタのカウント値を初期値にすることができ、その後に伝送されてくるサイクリックカウンタの一巡後のデータも正常に受信することが可能となる。
【０１０３】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図５は本発明の第３の実施の形態に係るデータ伝送方法の受信処理手順を示すフローチャートである。この第３の実施の形態は、図１５に示した制御システムにおいて制御装置１ａから制御装置１ｂへデータを伝送する場合の受信処理手順を示したものであり、予め決められたしきい値以下のサイクリックカウンタの値を受信した場合には、サイクリックカウンタは一巡したと判断し、そのサイクリックカウンタの値を受信側伝送装置３ｂの前回受信カウンタに設定するようにしたものである。
【０１０４】
図５において、受信側伝送装置３ｂでは、データ受信を監視しており（Ｓ２００）、伝送路１０からのデータの受信を検出すると、受信データに付加されたサイクリックカウンタの値を取り出し（Ｓ２０１）、サイクリックカウンタの値が初期値（＝０）か否かをチェックする（Ｓ２０２）。
【０１０５】
受信データ内のサイクリックカウンタの値が初期値（＝０）以外の場合は、前回受信カウンタの前回受信カウント値との比較を行い（Ｓ２０３）、受信データ内のサイクリックカウンタの値の方が大きい場合（更新された新しいデータである場合）には、受信したデータを受信用メモリに入力する（Ｓ２０４）。そして、このときの受信データ内のサイクリックカウンタの値を前回受信カウンタに保存し（Ｓ２０５）、次回の比較用の前回受信カウント値とする。
【０１０６】
ここで、ステップＳ２０３の処理において、受信データのサイクリックカウンタの値が前回受信カウンタのカウント値と同じか、または小さい場合は、さらに、受信データのサイクリックカウンタの値が予め定められたしきい値以下かをチェックする（Ｓ２０７）。サイクリックカウンタの値がしきい値以下の場合は送信側伝送装置のサイクリックカウンタが一巡したものと判断し、受信データを受信用メモリに入力する（Ｓ２０４）。しきい値より大きかった場合は、受信データの入力は行わず（受信データは破棄される）、次のステップＳ２１０の処理に移る。
【０１０７】
一方、ステップＳ２０２の処理において、受信データ内のサイクリックカウンタの値が初期値（＝０）である場合は、ステップＳ２０５の処理に移る。すなわち、送信側のサイクリックカウンタが一巡したものと判断し、次回の受信データを入力可能とするために、比較用の前回受信カウンタに受信したサイクリックカウント値(＝０)を保存する（Ｓ２０５）。
【０１０８】
ステップＳ２１０の処理では、制御コントローラとの制御周期を検出したか否かをチェックし（Ｓ２１０）、制御周期を検出した場合は、受信用メモリに入力してある最新の受信データを制御コントローラ２ｂに出力する（Ｓ２１０）。
【０１０９】
以上の説明では、ステップＳ２０２の処理において、受信データのサイクリックカウンタの値が初期値（＝０）か否かのチェックで初期値（＝０）を検出した場合には、受信データ内のサイクリックカウンタの値を次回の比較用の前回受信カウント値として前回受信カウンタに保存するようにしているが、受信したデータを受信用メモリに入力する処理（Ｓ２０４）へ移行させる手順としても良い。
【０１１０】
第３の実施の形態によれば、サイクリックカウンタの一巡後に、そのカウント値として予め定められたしきい値以下のデータを受信した場合、当該受信データを入力することにより、サイクリックカウンタの一巡後のデータも正常に受信することが可能となる。また、サイクリックカウンタの一巡の際に、伝送装置の処理負荷およびネットワーク上のトラフィック増加を招くことがなく、一過性の伝送異常が連続して発生した場合でも、支障なく制御装置間データ伝送が実施可能となる。
【０１１１】
次に、本発明の第３の参考例を説明する。図６は本発明の第３の参考例に係るデータ伝送方法の受信処理手順を示すフローチャートである。この第３の参考例は、図１８に示した制御システムにおいて制御装置１ａ、１ｂから制御装置１ｃへデータを伝送する場合の受信処理手順を示したものであり、受信側伝送装置３ｃは、ネットワークより所定の時間内に一定数以上の受信データを集中受信した場合には、ネットワークからのデータ受信を禁止し、一定時間経過後にデータ受信禁止を解除するようにしたものである。なお、送信側伝送装置３ａ、３ｂにおけるデータ送信処理手順は図１９に示す従来の処理手順と同様である。
【０１１２】
図６において、受信側伝送装置３ｂでは、データ受信を監視しており（Ｓ２００）、伝送路１０からのデータの受信を検出すると、当該受信データを受信用メモリに入力し（Ｓ２０１）、ネットワーク１１からのデータ受信回数カウンタをインクリメントする（Ｓ２０２）。
【０１１３】
次に、制御コントローラ２ｃとの制御周期を検出したか否かをチェックし（Ｓ２１０）、制御周期を検出した場合は、それまでに受信用メモリに入力した最新の受信データを制御コントローラ２ｃへ出力し（Ｓ２１１）、データ受信回数カウンタを０クリアする（Ｓ２１２）。
【０１１４】
一方、ステップＳ２１０での制御周期検出のチェックにて制御周期を検出しなかった場合は、本来有り得るはずの無い大量のデータを受信したか否かを確認するため、前回制御周期の検出以降にデータ受信した回数が一定数以上であるか否かをチェックし（Ｓ２２０）、一定数以上の受信を検出した場合はネットワーク１１からのデータ受信を禁止した後（Ｓ２２１）、データ受信禁止とした時点の時刻情報を保存する（Ｓ２２２）。
【０１１５】
次に、現在ネットワーク１１からのデータ受信禁止状態か否かのチェックを行い（Ｓ２２５）、禁止状態の場合はさらに受信禁止状態にしてから一定時間経過したか否かをチェックする（Ｓ２２６）。この結果が一定時間経過済みであった場合、ネットワーク１１からのデータ受信を許可状態にする（Ｓ２２７）。これにより、再びネットワーク１１からのデータ受信が可能となり、それ以降に伝送される最新の伝送データの受信が可能となる。以上の処理終了後に、再び伝送路１０からのデータ受信ありのチェック処理Ｓ２００に戻り、以後、前記処理を繰り返し行う。
【０１１６】
第３の参考例によれば、予め決められた時間以内に、予め決められた数以上のデータを集中受信した場合、一定時間ネットワークからのデータ受信を禁止するので、ネットワーク１１上に異常な伝送装置が存在して大量にデータを送信してきた場合でも、当該異常データを廃棄できる。従って、伝送装置内でのデータ受信処理で渋滞を起こすことはなくなり、正常にデータ送信しているデータからのデータは受信できる。
【０１１７】
次に、本発明の第４の参考例を説明する。図７は本発明の第４の参考例に係るデータ伝送方法の受信処理手順を示すフローチャートである。この第４の参考例は、図２１に示した制御システムにおいて冗長化された制御装置１ａから冗長化された制御装置１ｂへデータを伝送する場合の送信処理手順を示したものであり、冗長化された送信側制御装置１ａは、自己の冗長化運転状態が主系の場合にはその冗長化運転状態および送信データを送信し、自己の冗長化運転状態が従系の場合にはその冗長化運転状態のみを送信するようにしたものである。
【０１１８】
図７において、送信側伝送装置３１ａ、３２ｂでは、データ伝送周期を監視しており（Ｓ１００）、データの伝送周期を検出すると、まず制御コントローラの冗長化運転状態(主系／従系)を入力する（Ｓ１０１）。
【０１１９】
次に、この冗長化運転状態をチェックし（Ｓ１０２）、主系なら制御コントローラ２ａから最新のプロセスデータを送信データとして送信用メモリに入力し（Ｓ１０２）、送信データに冗長化運転状態を付加する（Ｓ１０４）。反対に、制御コントローラ２ａの運転状態が従系ならば、送信データを冗長化運転状態＝従系のみとする（Ｓ１０５）。その後、ステップＳ１０４またはステップＳ１０５の処理で作成された送信データを伝送路１０に対し送信する（Ｓ１１０）。以後、伝送周期毎にステップＳ１００〜ステップＳ１１０の処理を繰り返し実行することにより、伝送周期毎にデータ送信を行う。
【０１２０】
なお、受信側伝送装置３２ａ、３２ｂの受信処理は、図２３に示した従来のものと同様である。受信側伝送装置３２ａ、３２ｂは、送信側伝送装置３１ａ、３２ｂのうち主系側伝送装置から送信されてきたプロセスデータを入力して制御コントローラ２２ａ、２２ｂに渡すと共に、従系側伝送装置から送信されてくる送信データ(冗長化運転状態情報)の受信状態を監視することで、従系側制御装置が正常動作を継続しているかの判断が可能である。
【０１２１】
第４の参考例によれば、冗長化された制御装置内の伝送装置からの送信データを、冗長化された制御装置の冗長化運転状態が主系の場合には冗長化運転状態とプロセスデータとし、冗長化運転状態が従系の場合には冗長化運転状態のみとするので、受信側伝送装置における冗長化された全ての送信側伝送装値の動作状態の監視が従来と同様に可能であると共に、ネットワーク１１上のトラフィックを減らすことができる。このため、同一ネットワーク１１に接続可能な冗長化された制御装置の台数を多くすることが可能になる。
【０１２２】
以上の説明では、二重化された伝送路を有するネットワークに２台の制御装置を接続した制御システムの場合（第１の参考例、第２の参考例）、一つの伝送路を有するネットワークに２台の制御装置を接続した制御システムの場合（第１の実施の形態、第２の実施の形態、第３の実施の形態）、一つの伝送路を有するネットワークに３台の制御装置を接続した制御システムの場合（第３の参考例）、一つの伝送路を有するネットワークに構成要素が二重化された２台の制御装置を接続した制御システムの場合（第４の参考例）について、それぞれデータ伝送方法について説明したが、各々の制御システムに対し第１の実施の形態、第２の実施の形態、第３の実施の形態及び第１の参考例乃至第４の参考例におけるデータ伝送方法を適用できる。
【０１２３】
この場合、制御装置が冗長化されていない場合の伝送装置の送信処理においては、送信データに冗長化運転状態＝主系の情報を付加して送信することになる。これにより、冗長化された制御装置と冗長化されない制御装置とを混在してネットワーク１１に接続可能となると共に、冗長化されたもしくは冗長化されない伝送路上のトラフィックを最小限に抑制できる。さらに、ネットワーク１１に接続されるこれら制御装置の台数を多くすることが可能となる。
【０１２４】
また、データ伝送に使用されるサイクリックカウンタの一巡時にネットワーク１１上のトラフィックを増やすことなく、その後の制御装置間データ伝送も正常実施する事が可能となると共に、ネットワーク上に連続でデータ送信する異常装置が存在した場合でも、正常装置間の伝送が可能となる。
【０１２５】
次に、本発明の第５の参考例を説明する。図８は本発明の第５の参考例に係るデータ伝送方法における受信側制御装置１ｃの処理内容を示すブロック図である。この第５の参考例は、図２４に示した制御システムにおいて、二重化された非同期の各々の制御装置１ａ、１ｂから一つの伝送路１０で構成されたネットワーク１１を介して他の制御装置１ｃにデータを伝送するデータ伝送方法における受信側制御装置１ｃの処理内容を示したものであり、受信側制御装置１ｃは、非同期二重化の送信側制御装置１ａ、１ｂにおける１系／２系の故障状態および１系／２系の手動選択信号状態に基づいて、１系／２系のうち正常な系からの受信データを入力するようにしたものである。
【０１２６】
図８において、受信側伝送装置３ｃは伝送路１０で構成されたネットワーク１１から非同期二重化の送信側伝送装置３ａ、３ｂから内容の同じ２つのデータを受信し、受信側制御コントローラ２ｃに出力し、データはそれぞれ受信バッファ１２Ａ、１２Ｂに格納される。
【０１２７】
受信側制御コントローラ２ｃには、条件判定処理手段２３、データ切替処理手段２４、出力クリア処理手段２５が設けられており、条件判定処理手段２３で送信側制御装置３ａ、３ｂの故障状態および１系／２系の手動選択信号状態を監視し、その結果で条件１および条件２を作成する。データ切替処理手段２４では条件１に基づき、受信バッファ１２Ａ、１２Ｂのどちらか正常な方を選択し出力する。さらに出力クリア処理手段２５では条件２に基づき、送信側制御装置１ａ、１ｂの１系／２系の両系が異常であることを判断しデータをクリアする。
【０１２８】
図９は条件判定処理手段２３の条件判定ロジックの回路図である。いま、送信側制御装置１ｂが主系として選択されているとする。この場合、制御装置１ｂの手動選択信号がアンド回路１３Ａおよびオア回路１４に入力されている。
【０１２９】
また、アンド回路１３Ａには送信側伝送装置３ｂの故障信号が入力されるようになっており、オア回路１４には送信側伝送装置３ａの故障信号が入力されるようになっている。さらに、アンド回路１３Ｂには、送信側伝送装置３ａの故障信号および送信側伝送装置３ｂの故障信号はアンド回路１３Ａに入力されるようになっている。送信側伝送装置３ａ、３ｂの双方が故障である場合にはアンド回路１３Ｂにより条件２が成立することになる。
【０１３０】
いま、送信側伝送装置３ａ、３ｂの双方が正常である場合には、アンド回路１３Ｂの出力は「０」であるので条件２は成立しない。また、アンド回路１３Ａの出力も「０」となり、ノット回路１７Ａの出力が「１」となる。一方、オア回路１４Ａの出力は「１」であるので、アンド回路１３Ｃの出力は「１」となり、条件１として手動選択信号で選択された送信側制御装置１ｂの受信バッファ１２Ｂが選択される。
【０１３１】
この状態で、送信側伝送装置３ｂが故障したとすると、アンド回路１３Ｂの出力は「０」であるので、条件２は成立しない。アンド回路１３Ａの出力は「１」となり、ノット回路１７Ａの出力は「０」となる。一方、オア回路１４の出力は「１」であるので、アンド回路１３Ｃの出力「０」となる。従って、ノット回路１７Ｂの出力が「１」となり、送信側制御装置１ａの受信バッファ１２Ａが選択される。つまり、手動選択信号で送信側制御装置１ｂが選択されている状態で送信側伝送装置３ｂが故障した場合には、条件１として送信側制御装置１ａの受信バッファ１２Ａが選択される。
【０１３２】
一方、手動選択信号で送信側制御装置１ｂが選択されている状態で送信側伝送装置３ａが故障した場合には、条件１として送信側制御装置１ｂの受信バッファ１２Ｂがそのまま選択される。そして、送信側伝送装置３ａ、３ｂの双方が故障である場合にはアンド回路１３Ｂにより条件２が成立することになる。
【０１３３】
データ切替手段２４では、条件１に基づいて故障でない方の受信バッファ１２をを選択し、出力クリア処理手段２５に出力する。出力クリア処理手段２５は、条件２が成立したときは出力データをクリアする。
【０１３４】
第５の参考例によれば、受信側制御装置において、非同期二重化の送信側制御装置の１系／２系の両系から受信した内容の同じ２つのデータを、送信側制御装置の故障状態および１系／２系の手動選択信号状態により切り替えるので、内容の同じ２つのデータを１つに絞り込むことができる。また、ネットワーク１１上の伝送量を低減し、ネットワークの性能低下を防ぐことが可能となる。
【０１３５】
次に、本発明の第６の参考例を説明する。図１０は本発明の第６の参考例に係るデータ伝送方法における受信側制御装置１ｃ、１ｄの処理内容を示すブロック図である。この第６の参考例は、図２５に示した制御システムにおいて、冗長化された制御装置１ａ、１ｂから冗長化された制御装置１ｃ、１ｄへデータを伝送するデータ伝送方法における受信側制御装置１ｃ、１ｄの処理内容を示したものである。
【０１３６】
すなわち、冗長化された受信側制御装置１ｃ、１ｄは、送信側制御装置１ａ、１ｂからのデータを自己の伝送装置の共有メモリ４ｃ、４ｄに入力し、共有メモリ４ｃ、４ｄの内容を自己の制御コントローラ２ｃ、２ｄの受信バッファ５ｃ、５ｄに一旦記憶し、自己の伝送装置と送信側伝送装置３ａ、３ｂとの間の伝送路が正常状態であるか否かを監視し、正常状態である場合にのみ受信バッファ５ｃ、５ｄから制御コントローラ２ｃ、２ｄの演算用入力メモリ７ｃ、７ｄに送信側伝送装置３ａ、３ｂから受信したデータを転送すると共に、自己が主系制御装置である場合には従系制御装置の演算入力用メモリにトラッキング処理を行うようにしたものである。
【０１３７】
図１０において、冗長化された受信側主系伝送装置３ｃは、共有メモリ４ｃを介して受信側主系制御コントローラ２ｃにデータを出力する。受信側主系制御コントローラ２ｃには受信バッファ５ｃが設けられており、受信側主系伝送装置３ｃの共有メモリ４ｃの内容を一旦受信バッファ５ｃに保存する。
【０１３８】
さらに、受信側主系制御コントローラ２ｃにはバッファ転送判定処理手段２０が設けられており、自己の伝送装置３ｃと送信側伝送装置３ａ、３ｂとの間の伝送路の故障状態を監視し、正常であると判断した場合に、受信バッファ５ｃの内容を演算用入力メモリ６ｃに転送する。そして、自己が主系制御装置である場合には従系制御装置の演算入力用メモリにトラッキング処理２７を行う。
【０１３９】
冗長化された受信側従系伝送装置３ｄについても同様に、共有メモリ４ｄを介して受信側従系制御コントローラ２ｄにデータを出力する。受信側従系制御コントローラ２ｄには受信バッファ５ｄが設けられており、受信側従系伝送装置３ｄの共有メモリ４ｄの内容を一旦受信バッファ５ｄに保存する。
【０１４０】
さらに受信側従系制御コントローラ２ｄにはバッファ転送判定処理手段２０が設けられており、自己の伝送装置３ｄと送信側伝送装置３ａ、３ｂとの間の伝送路の故障状態を監視し、正常であると判断した場合に、受信バッファ５ｄの内容を演算用入力メモリ６ｄに転送する。
【０１４１】
図１１はバッファ転送判定処理手段２０の演算処理内容を示すフローチャートである。受信側制御コントローラ２ｃ、２ｄは受信側伝送装置３ｃ、３ｄからのデータを一旦受信バッファに格納し（Ｓ１００）、送信側伝送装置にて付加されたサイクリックカウンタを参照する（Ｓ１０１）。
【０１４２】
次に、同一送信側伝送装置３ａ、３ｂから前回データ受信した時のサイクリックカウンタの値と今回データ受信した時のサイクリックカウンタの値とを比較し（Ｓ１０２）、前回よりも今回の方が大きい場合に受信バッファ５ｃ、５ｄに格納されたデータを演算用入力メモリ７ｃ、７ｄに転送する（Ｓ１０３）。一方、そうでない場合は受信バッファ５ｃ、５ｄに格納されたデータの転送処理を行わない（Ｓ１０４）。次に、今回受信したサイクリックカウンタの値を前回受信時サイクリックカウンタ保存エリアに格納する（Ｓ１０５）。
【０１４３】
自己の伝送装置３ｃ、３ｄと送信側伝送装置３ａ、３ｂとの間に、例えば、図２７に示した伝送路故障が発生している場合、受信側主系伝送装置３ｃの共有メモリ４ｃは送信側伝送装置から最新のプロセスデータを受信しているが、受信側従系伝送装置３ｄの共有メモリ４ｄは故障が発生しているため、故障前のプロセスデータの状態を保持している。
【０１４４】
この状態で冗長化されている受信側制御装置１ｃ、１ｄの主系／従系の切替えが発生した場合、系切替え前は送信側伝送装置３ａ、３ｂからの最新のプロセスデータが演算用入力メモリ６ｃに書き込まれ、そのデータで制御演算処理２６が行われ結果が出力されていたが、系の切替え後は古いプロセスデータが旧待機系伝送装置３ｄの共有メモリ４ｄから旧待機系制御コントローラ２ｄの演算用入力メモリ６ｄに入力され、系の切替え前に旧常用系からトラッキング処理２７により入力された最新のプロセスデータを古いプロセスデータに書き換えてしまう。このため、制御演算処理２６の結果が突変してしまうことがある。
【０１４５】
しかし、伝送装置３ｄの共有メモリ４ｄから制御装置２ｄの演算用入力メモリ６ｄとの間に受信バッファ５ｄを設け、さらにバッファ転送判定処理手段２０を設けているので、送信側常用系伝送装置３ａとの伝送状態が異常であることを判断できる。従って、受信バッファ５ｄの内容を演算用入力メモリ６ｄに転送することはせず、演算用入力メモリ６ｄの内容は旧待機状態の時に旧常用系からトラッキングされた状態を維持するので、出力の突変を防ぐことが可能となる。
【０１４６】
第６の参考例によれば、受信側伝送装置の共有メモリと演算用入力メモリとの間に、受信バッファとバッファ転送判定処理手段とを設け、バッファ転送判定処理手段で自己の伝送装置と送信側伝送装置との間の伝送故障状態を監視し、正常と判定した場合にのみ受信バッファの内容を制御コントローラの演算用入力メモリに転送するので、受信側従系伝送装置と送信側伝送装置との間が伝送路故障状態にある場合に、受信側制御装置の主系／従系の切り替えが発生した場合においても、演算結果メモリの内容が突変することがなく、現状維持の制御を継続することが可能となる。
【０１４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プロセスを制御する制御装置をネットワークを介して接続した制御システムでの制御装置間でのデータの送受信を適正に行うことができる。
【０１４８】
請求項１の発明によれば、サイクリックカウンタが一巡した後も継続して更新されたデータであることを確認しながら伝送装置間のデータ伝送が可能となる。
【０１５１】
請求項２の発明によれば、サイクリックカウンタが一巡した時点で伝送上の一過性異常が発生した場合でも、継続して更新されたデータである事を確認しながら伝送装置間のデータ伝送が可能となる。
【０１５２】
請求項３の発明によれば、伝送装置内の処理負荷および、伝送路上のトラフィックを増やすことなく、サイクリックカウンタが一巡した時点で伝送上の一過性異常が連続発生した場合でも伝送路継続して更新されたデータであることを確認しながら伝送装置間のデータ伝送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の参考例に係るデータ伝送方法の送信処理手順を示すフローチャート。
【図２】本発明の第２の参考例に係るデータ伝送方法の送信処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るデータ伝送方法の受信処理手順を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るデータ伝送方法の送信処理手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るデータ伝送方法の受信処理手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の第３の参考例に係るデータ伝送方法の受信処理手順を示すフローチャート。
【図７】本発明の第４の参考例に係るデータ伝送方法の受信処理手順を示すフローチャート。
【図８】本発明の第５の参考例に係るデータ伝送方法における受信側制御装置の処理内容を示すブロック図。
【図９】本発明の第８実施の形態における条件判定処理手段の条件判定ロジックの回路図。
【図１０】本発明の第６の参考例に係るデータ伝送方法における受信側制御装置の処理内容を示すブロック図。
【図１１】本発明の第６の参考例を示す制御装置の受信処理を示すフローチャートである。
【図１２】従来の制御システム（その１）の構成図であり、二重化された伝送路を有するネットワークに２台の制御装置を接続した従来の制御システムの構成図。
【図１３】図１２に示した従来の伝送装置の送信処理手順を示すフローチャート。
【図１４】図１２に示した従来の伝送装置の受信処理手順を示すフローチャート。
【図１５】従来の制御システム（その２）の構成図であり、一つの伝送路を有するネットワークに２台の制御装置を接続した従来の制御システムの構成図。
【図１６】図１５に示した従来の伝送装置の送信処理手順を示すフローチャート。
【図１７】図１５に示した従来の伝送装置の受信処理手順を示すフローチャート。
【図１８】従来の制御システム（その３）の構成図であり、一つの伝送路を有するネットワークに３台の制御装置を接続した従来の制御システムの構成図。
【図１９】図１８に示した従来の伝送装置の送信処理手順を示すフローチャート。
【図２０】図１８に示した従来の伝送装置の受信処理手順を示すフローチャート。
【図２１】従来の制御システム（その４）の構成図であり、一つの伝送路を有するネットワークに構成要素が二重化された２台の制御装置を接続した従来の制御システムの構成図。
【図２２】図２１に示した従来の伝送装置の送信処理手順を示すフローチャート。
【図２３】図２１に示した従来の伝送装置の受信処理手順を示すフローチャート。
【図２４】従来の制御システム（その５）の構成図であり、一つの伝送路で構成された階層のネットワークに非同期の二重化の制御装置を含む複数台の制御装置および監視表示装置を接続した制御システムの構成図。
【図２５】従来の制御システム（その６）の構成図であり、二重化（冗長化）された伝送路を有するネットワークに複数の二重化（冗長化された）された制御装置を接続した制御システムの構成図。
【図２６】図２５に示した従来の制御制御システムにおける受信側制御装置の構成図。
【図２７】図２５に示した従来の制御システムに故障が発生した場合の説明図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data transmission method for transmitting and receiving data between control devices in a control system in which control devices for controlling processes are connected via a network.
[0002]
[Prior art]
For example, in a power plant or a power transmission / distribution plant, a plurality of control devices are provided, and these control devices are connected via a network so that data is transmitted and received between the control devices.
[0003]
FIG. 12 is a configuration diagram of a control system in which two control devices are connected to a network having a duplexed transmission path. The control devices 1a and 1b are respectively composed of control controllers 2a and 2b and transmission devices 3a and 3b. Each transmission device 3a and 3b is connected by a network 11 composed of redundant transmission lines 10a and 10b. Has been. A case where data is transmitted from the control device 1a to the control device 1b in such a control system will be described.
[0004]
Now, let the transmission side control device be the control device 1a and the reception side control device be the control device 1b. The control controller 2a of the transmission side control device 1a creates the latest process data by the control calculation process. The transmission device 3a of the transmission side control device 1a receives the latest process data created by the control arithmetic processing of the control controller 2a for each transmission cycle, and transmits it to the network 11 constituted by the transmission paths 10a and 10b.
[0005]
The transmission device 3b of the reception side control device 1b receives data from the transmission lines 10a and 10b constituting the network 11, and inputs the received data to the control controller 2b. In this way, data transmission is performed between the control devices 1a and 1b.
[0006]
FIG. 13 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the transmission apparatus 3a on the transmission side. The transmission-side transmission device 3a monitors the data transmission cycle (S100). When the data transmission cycle is detected, the latest process data is input from the controller 2a as transmission data to the transmission memory (S101). Next, one transmission path is selected from the redundant transmission paths 10a and 10b of the network 11 (S102), and data transmission is executed for the selected transmission path (S103). Then, it is determined whether or not the transmission has been made to all the redundant transmission lines 10a and 10b (S104), and Steps S3 to S5 are repeatedly executed until the transmission to all the transmission lines 10a and 10b is completed.
[0007]
FIG. 14 is a flowchart showing a reception processing procedure of the reception-side transmission apparatus 3b. The receiving side transmission device 3b determines whether or not data is received from any of the transmission paths 10a and 10b of the network 11 (S200). When data reception is detected, the received data is input to the reception memory ( S201).
[0008]
Next, it is determined whether or not the control cycle of the receiving-side controller 2b has been detected (S202). When the control cycle of the receiving-side control controller 2b is detected, the latest reception that has been input to the receiving memory up to that point is detected. Data is output to the controller 2b (S203).
[0009]
In this way, in the control system shown in FIG. 12, the transmission device 3a of the transmission side control device 1a transmits data to all the transmission paths 10a and 10b of the network 11, and the transmission device 3b of the reception side control device 1b. In this case, data is received from any one of the transmission paths 10a and 10b.
[0010]
FIG. 15 is a configuration diagram of a control system in which two control devices are connected to a network having one transmission path. The control devices 1a and 1b are respectively configured by control controllers 2a and 2b and transmission devices 3a and 3b. Each transmission device 3a and 3b is connected by a network 11 configured by a single transmission path 10. A case where data is transmitted from the control device 1a to the control device 1b in such a control system will be described.
[0011]
The control controller 2a of the transmission side control device 1a creates the latest process data by the control calculation process. The transmission device 3a of the transmission-side control device 1a receives the latest process data created by the control arithmetic processing of the control controller 2a for each transmission cycle, and transmits it to the network 11 configured by the transmission path 10.
[0012]
In the transmission device 3b of the reception-side control device 1b, data is received from the transmission path 10 constituting the network 11, and the received data is input to the control controller 2b. In this way, data transmission is performed between the control devices 1a and 1b.
[0013]
FIG. 16 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the transmission apparatus 3a on the transmission side. The transmission-side transmission device 3a monitors the data transmission cycle (S100). When the data transmission cycle is detected, the latest process data is input from the controller 2a as transmission data to the transmission memory (S101). Next, the count value of the transmission cyclic counter is incremented (S102), added to the transmission data (S103), and then data transmission is executed to the transmission line 10 (S110).
[0014]
FIG. 17 is a flowchart showing the reception processing procedure of the reception-side transmission apparatus 3b. The receiving side transmission device 3b determines whether or not there is data reception from the transmission line 10 of the network 11 (S200). When data reception is detected, the count value of the cyclic counter added to the received data is extracted (S201). ), And compared with the count value of the previous reception counter (S202).
[0015]
If the count value of the cyclic counter in the received data is larger, the received data is input to the reception memory (S203), and the count value of the cyclic counter in the received data at this time is set to the next time. It is stored in the previous reception counter for comparison (S204).
[0016]
On the other hand, if the count value of the cyclic counter of the received data is equal to or smaller than the count value of the previous reception counter in the determination of step S202, the process of steps S203 and S204 is passed without inputting the received data. That is, the received data is discarded.
[0017]
Thereafter, it is determined whether or not a control cycle with the controller 2b has been detected (S210). If the control cycle has been detected, the latest received data input to the reception memory is output to the controller 2b ( S211).
[0018]
As described above, in the control system shown in FIG. 15, the transmission device 3a of the transmission side control device 1a transmits the transmission data with the cyclic count value added thereto, and the reception side control device 1b receives the signal from the transmission line 10. The latest process data is received by determining the count value of the received data.
[0019]
FIG. 18 is a configuration diagram of a control system in which three control devices are connected to a network having one transmission path. The control devices 1a, 1b, and 1c are configured by control controllers 2a, 2b, and 2c and transmission devices 3a, 3b, and 3c, respectively, and each transmission device 3a, 3b, and 3c is configured by one transmission line 10. The network 11 is connected. A case where data is transmitted from the control devices 1a and 1b to the control device 1c in such a control system will be described.
[0020]
The control controllers 2a and 2b of the transmission side control devices 1a and 1b create the latest process data by the control calculation process. The transmission devices 3a and 3b of the transmission side control devices 1a and 1b receive the latest process data created by the control arithmetic processing of the control controllers 2a and 2b for each transmission cycle, and transmit them to the network 11 configured by the transmission path 10. .
[0021]
In the transmission device 3c of the reception-side control device 1c, data is received from the transmission path 10 constituting the network 11, and the received data is input to the control controller 2c. In this way, data transmission is performed between the control devices 1a and 1b and the control device 1c.
[0022]
FIG. 19 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the transmission apparatus 3a on the transmission side. The transmission-side transmission device 3a monitors the data transmission cycle (S100). When the data transmission cycle is detected, the latest process data is input from the controller 2a as transmission data to the transmission memory (S101). And data transmission is performed with respect to the transmission line 10 (S110).
[0023]
FIG. 20 is a flowchart illustrating a reception processing procedure of the reception-side transmission apparatus 3b. The receiving side transmission device 3b determines whether or not there is data reception from the transmission line 10 of the network 11 (S200). When data reception is detected, the reception data is input to the reception memory (S201).
[0024]
Next, it is determined whether or not the control cycle of the receiving-side controller 2b has been detected (S202). When the control cycle of the receiving-side control controller 2b is detected, the latest reception that has been input to the receiving memory up to that point is detected. Data is output to the controller 2b (S203).
[0025]
As described above, in the control system shown in FIG. 18, the transmission devices 3a and 3b of the transmission side control devices 1a and 1b transmit data to the transmission line 10 of the network 11, and the transmission device 3c of the reception side control device 1c. Then, data is received from the transmission line 10. As a result, the latest process data created by the control devices 1a and 1b is transmitted to the control device 1c.
[0026]
FIG. 21 is a configuration diagram of a control system in which two control devices whose components are duplicated are connected to a network having one transmission path. The control devices 1a and 1b are duplicated, and the control device 1a includes control controllers 21a and 21b and transmission devices 31a and 31b. The control device 1b includes the control controllers 22a and 22b and the transmission device 32a. , 32b. The transmission devices 31a and 31b and the transmission devices 32a and 32b are connected by a network 11 constituted by a single transmission line 10, and in the redundant control devices 1a and 1b, the plant is controlled by the control controllers 21a and 22a which are main systems. Is controlled. A case where data is transmitted from the control device 1a to the control device 1b in the duplex operation state in such a control system will be described.
[0027]
The control controllers 21a and 21b of the transmission-side control device 1a with the redundant (duplicated) components create the latest process data through the control calculation process. The transmission devices 31a and 31b of the transmission-side control device 1a receive the latest process data created by the control arithmetic processing of the control controllers 21a and 21b for each transmission period, and transmit the latest process data to the network 11 configured by the transmission path 10.
[0028]
The transmission devices 32a and 32b of the reception-side control device 1b receive data from the transmission path 10 that configures the network 11, and input the received data to the control controllers 22a and 22b. In this way, data transmission is performed between the control devices 1a and 1b.
[0029]
FIG. 22 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the transmission apparatuses 31a and 31b. The transmission-side transmission devices 31a and 31b monitor the data transmission cycle (S100). When the data transmission cycle is detected, the latest process data is input as transmission data from the control controllers 21a and 21b to the transmission memory ( S101). Further, the redundant operation state (main system / secondary system) of the controller 21a, 21b is input (S102), and the redundant operation state (main system / secondary system) is added to the transmission data (S103). That is, the master data is added as a redundant operation state to the transmission data created by the control controller 21a which is the master system, and the slave data is set as the redundancy operation state to the transmission data created by the control controller 21b which is the slave system. Is added. And data transmission is performed with respect to the transmission line 10 (S110).
[0030]
FIG. 23 is a flowchart showing a reception processing procedure of the reception-side transmission apparatuses 32a and 32b. The receiving side transmission devices 32a and 32b determine whether or not there is data reception from the transmission path 10 of the network 11 (S200), and when data reception is detected, the transmission side control controllers 21a and 21b added to the received data. The redundant operation state is taken out (S201).
[0031]
Next, it is determined whether or not the redundant operation state in the received data is the main system (S202). If the redundant operation state is the main system, the received data is input to the reception memory (S203). When the redundant operation state is a secondary system, the received data is not input. Thereafter, the control cycle of the controller 22a, 22b is determined (S210). When the control cycle is reached, the latest received data input to the reception memory is output to the controller 22a, 22b (S211). .
[0032]
Thus, in the control system shown in FIG. 21, the transmission devices 31a and 31b of the transmission-side control device 1a transmit data to the transmission path 10 of the network 11, and the transmission devices 32a and 32b of the reception-side control device 1b. In this case, data is received from the transmission line 10 when it is the main system. As a result, the latest process data created by the control device 1a is transmitted to the control device 1b.
[0033]
FIG. 24 is a configuration diagram of a control system in which a plurality of control devices including an asynchronous duplication control device and a monitor display device are connected to a hierarchical network constituted by one transmission path. Asynchronous duplex control devices 1a and 1b are respectively composed of control controllers 2a and 2b and transmission devices 3a and 3b. Each transmission device 3a and 3b is connected by a network 11 composed of one transmission line 10. Has been. Further, the control device 1c is configured by a control controller 2c and transmission devices 3c and 3d. The transmission device 3c is connected to a network 11 configured by a transmission path 10, and the transmission device 3d is configured by a transmission path 15. Connected to the connected network 16. Furthermore, the monitor display device 18 is connected to a network 16 constituted by a transmission path 15. A case where data is transmitted from the control devices 1a and 1b to the control device 1c and the monitoring display device 18 in such a control system will be described.
[0034]
The control controllers 2a and 2b of the transmission side control devices 1a and 1b create the latest process data by the control calculation process. The transmission devices 3a and 3b of the transmission side control devices 1a and 1b receive the latest process data created by the control arithmetic processing of the control controllers 2a and 2b for each transmission cycle, and transmit them to the network 11 configured by the transmission path 10. .
[0035]
Here, since the control devices 1a and 1b are asynchronous duplex control devices and perform the same control calculation processing, the data to be transmitted from the transmission devices 3a and 3b to the network 11 configured by the transmission path 10 is The same data, there is no distinction between main / subordinate.
[0036]
In the transmission device 3c of the reception-side control device 1c, data is received from the transmission path 10 constituting the network 11, and the received data is input to the control controller 2c. In this way, data transmission is performed between the control devices 1a and 1b and the control device 1c.
[0037]
On the other hand, the transmission device 3d of the control device 1c receives from the control controller 2c the data of both systems of the asynchronous duplex 1 system / 2 system received by the transmission device 3c from the transmission devices 3a, 3b of the network 11 for each transmission period. Then, the data is transmitted to the network 16 constituted by the transmission path 15. The monitor / display device 18 receives the data of both asynchronous and redundant 1-system / 2-system from the transmission line 15 constituting the network 16 and switches and displays the data on its own monitor / display device 18.
[0038]
In this way, in the control system shown in FIG. 24, the transmission devices 3a and 3b of the asynchronous transmission side control devices 1a and 1b transmit data to the transmission line 10 of the network 11, and the transmission of the reception side control device 1c. The device 3c receives data from the transmission line 10. Then, data is transmitted from the transmission device 3d to the transmission path 15 of the network 16, and the data is transmitted to the monitoring display device 18. As a result, the latest process data created by the control devices 1 a and 1 b is transmitted to the control device 1 c and the monitoring display device 18.
[0039]
FIG. 25 is a configuration diagram of a control system in which a plurality of redundant (redundant) control devices are connected to a network having a redundant (redundant) transmission path. Redundant control devices 1a and 1b are composed of control controllers 2a and 2b and transmission devices 3a and 3b. Each transmission device 3a and 3b is connected to a network 11 of redundant transmission lines 10a and 10b. ing. The redundant control devices 1c and 1d are composed of control controllers 2c and 2d and transmission devices 3c and 3d. Each transmission device 3c and 3d is connected to the network 11 of the redundant transmission lines 10a and 10b. It is connected. In the redundant control devices 1a and 1b, the plant is controlled by the control controller 2a of the control device 1a in which the redundant (redundant) operation state is the main system. A case where data is transmitted from the control devices 1a and 1b to the control devices 1c and 1d in the redundant operation state in such a control system will be described.
[0040]
In FIG. 25, the transmission devices 3a and 3b of the redundant transmission side control devices 1a and 1b receive the latest process data created by the control arithmetic processing of the redundant control controllers 2a and 2b for each transmission cycle. It transmits to the network 11 comprised by the transmission lines 10a and 10b. Further, the transmission devices 3c and 3d of the redundant receiving side control devices 1c and 1d input data received from the transmission lines 10a and 10b constituting the network 11, and output them to the redundant control controllers 2c and 2d. Thus, data transmission is performed between the control devices 1a and 1b and the control devices 1c and 1d.
[0041]
FIG. 26 is a detailed block diagram of the receiving side control devices 1c and 1d in FIG. The receiving main transmission device 3c of the receiving control device 1c, which is a redundant main system, outputs data to the arithmetic input memory 6c of the main controller 2c via the shared memory 4c. The main system controller 2c executes the control calculation process 26 based on the data in the calculation input memory 6c, and outputs the result to the calculation result memory 7c.
[0042]
Similarly, the slave transmission device 3d of the reception-side control device 1d, which is a redundant slave device, outputs data to the arithmetic input memory 6d of the standby controller 2d via the shared memory 4d. The reception-side controller 2d performs a control calculation process 26 based on the data in the calculation input memory 6d, and outputs the result to the calculation result memory 7d.
[0043]
The contents of the calculation input memory 6c of the master controller 2c are tracked by the tracking process 27 in the calculation input memory 6d of the slave controller 2d. For this reason, the memory contents of the master controller 2c and the slave controller 2d always match.
[0044]
As described above, in the control system shown in FIG. 25, the transmission devices 3a and 3b of the transmission side control devices 1a and 1b transmit data to the transmission paths 10a and 10b of the network 11, and receive side control devices 1c and 1d. The transmission devices 3c and 3d receive data from the transmission lines 10a and 10b, respectively. Then, by the tracking process 27, the memory contents of the master controller 2c and the slave controller 2d are matched.
[0045]
[Problems to be solved by the invention]
However, the data transmission method in such a control system has the following problems. In the data transmission method in the control system shown in FIG. 12, as shown in FIG. 13, since the transmission apparatus 3 a performs data transmission to both the transmission paths 10 a and 10 b of the network 11, The processing load on both the transmission device 3a and the reception-side transmission device 3b increases. That is, since data transmission is performed with respect to a plurality of redundant transmission paths 10a and 10b, the transmission side transmission apparatus 3a and the reception side transmission apparatus increase as the number of redundant transmission paths 10 increases. Both processing loads of 3b increase and processing congestion occurs. This processing congestion can be avoided by setting the data transmission cycle to the network 11 to a long time, but this causes a problem that the responsiveness of the entire process control network 11 is lowered.
[0046]
In the data transmission method in the control system shown in FIG. 15, as shown in FIG. 17, only when the count value of the cyclic counter of received data is larger than the count value of the previous reception counter in the reception process of the receiving side transmission apparatus 3b. Since the data is input as “updated data”, the data transmission between the control devices is stopped when the cycle counter is always smaller than the count value of the previous reception counter. There is a problem of end.
[0047]
In the data transmission method in the control system shown in FIG. 18, one or more transmission devices 3a and 3b out of the plurality of transmission devices 1a and 1b are in an abnormal operation, and are in a state where continuous data transmission processing is performed. If it falls, the reception-side transmission device 3c causes a traffic jam in the processing of the abnormal reception data. That is, when a traffic jam occurs, the transmission data from the transmitting transmission devices 3a and 3b that are normally transmitted cannot be received by the receiving transmission device 3c. As a result, there is a problem that the latest transmission data of the transmission-side control controllers 3a and 3b performing the repetitive calculation cannot be received.
[0048]
In the data transmission method in the control system shown in FIG. 21, process data is transmitted to the transmission line 10 from all the redundant transmission devices 31a and 31b of the transmission side control device 1a. As the number of control devices 1 connected to the network 11 increases, retransmission due to a data transmission collision occurs. Thereby, there exists a problem that the responsiveness of the data transmission between control apparatus 1a, 1b falls.
[0049]
In the control system shown in FIG. 24, the asynchronous duplex control devices 1a and 1b are configured to prevent malfunction and malfunction of the interlock signal, but the network 16 has a large number of monitoring display signals. Since the two data having the same contents received from both the asynchronous duplex 1-system and 2-system are switched and displayed on the display device 18 side, the transmission amount of the networks 11 and 16 increases, and the performance of the networks 11 and 16 increases. There is a problem that will decrease.
[0050]
As shown in FIG. 26, the data transmission method in the control system shown in FIG. 25 is performed by tracking the calculation input memory 6c of the master controller 2c to the calculation input memory 6d of the slave controller 2d. The internal memories of the master controller 2c and the slave controller 2d are made to coincide with each other. For example, as shown in FIG. 27, the transmission paths of the transmission devices 3a and 3b and the slave transmission device on the reception side When the 3d transmission line is in a transmission line failure state, when switching between the main system and the slave system occurs, there is a problem that the contents of the calculation result memory change suddenly.
[0051]
  An object of the present invention is to transmit and receive data between control devices in a control system in which control devices that control processes are connected via a network.Can be prevented from stoppingIt is to provide a data transmission method.
[0052]
[Means for Solving the Problems]
  A data transmission method according to the invention of claim 1 comprises:In a data transmission method for transmitting data from a control device configured by a control controller and a transmission device to another control device via a network configured by one transmission path, the transmission-side control device transmits transmission data to the transmission data every transmission cycle. In addition, the count value of the cyclic counter to be incremented is added, and when the count value of the cyclic counter makes a round, the count value of the cyclic counter is set to the initial value. Monitors whether the count value of the counter has been updated. If the count value has been updated, the received data is input, and the received cyclic counter count value is updated and stored in the previous received counter, and the received data is stored in the received data. If the count value of the click counter is the initial value, pass the received data input. Characterized by saving the initial value of the count value of the cyclic counter in time reception counter.
[0057]
  Claim 1In the data transmission method according to the invention, when the transmission device of the reception side control device receives that the count value of the cyclic counter is the initial value, it stores the initial value in the previous reception counter and receives the previous reception. Initialize the counter. Therefore, it is possible to normally receive the data after one cycle of the cyclic counter transmitted thereafter.
[0058]
  Claim 2The data transmission method according to the invention ofClaim 1In the invention, the transmission side control device transmits the transmission data when the count value of the cyclic counter is an initial value a plurality of times when the count value of the cyclic counter makes a round.
[0059]
  Claim 2In the data transmission method according to the invention,Claim 1In addition to the operation of the invention, when the cyclic counter of the transmission device of the transmission side control device makes a round, the transmission data at the initial value of the cyclic counter is transmitted a plurality of times. As a result, even when the transmission data at the initial value of the cyclic counter transmitted by the transmission side transmission apparatus cannot be received by the reception side transmission apparatus due to some transient transmission abnormality, Later data can be transmitted normally.
[0060]
  Claim 3The data transmission method according to the invention ofClaim 1In the present invention, the reception side control device, when the count value of the cyclic counter in the received data is smaller than the count value of the previous reception counter, the count value of the cyclic counter is below a predetermined threshold value. If it is less than or equal to a predetermined threshold value, the count value of the previous reception counter in the reception side control device is set as the count value of the received cyclic counter and the received data Is input.
[0061]
  Claim 3In the data transmission method according to the invention,Claim 1In addition to the operation of the invention, when the transmission device of the reception side control device receives the count value of the cyclic counter that is equal to or less than a predetermined threshold value, the transmission data of the count value of the reception cyclic counter is received. At the same time, the count value is set in the previous reception counter of the receiving side transmission apparatus. As a result, even when transient transmission abnormalities occur continuously during one cycle of the cyclic counter, data transmission between control devices can be performed without any trouble.
[0072]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 illustrates the present invention.First reference exampleIt is a flowchart which shows the transmission processing procedure of the data transmission method concerning. thisFirst reference exampleFIG. 12 shows a transmission processing procedure when data is transmitted from the control device 1a to the control device 1b in the control system shown in FIG. 12, and data transmission performed for each transmission cycle is performed on a redundant transmission line. Are switched sequentially.
[0073]
In FIG. 1, the transmission device 3a monitors the data transmission cycle (S100), and when the data transmission cycle is detected, the latest process data is input from the controller 2a as transmission data to the transmission memory (see FIG. 1). S101).
[0074]
Next, the count value of the transmission transmission path selection counter is incremented (S102), the remainder obtained by dividing the incremented transmission transmission path selection counter value by the number of redundant transmission paths is obtained, and the remainder transmission path is determined. Information for performing data transmission is set (S103). Then, the transmission data input in step S101 is transmitted to the transmission path determined in step S103 (S105).
[0075]
For example, when the redundant transmission path is a duplex system, the remainder is obtained by dividing the count value of the transmission path selection counter by 2. In this case, the remainder is 0 or 1. When the remainder is 0, the transmission data is output to the transmission line 10a, which is the 0th transmission line, and when the remainder is 1, the transmission data is output to the transmission line 10b, which is the first transmission line.
[0076]
Thereafter, the processing from step S100 to step S105 is repeatedly executed for each transmission cycle. As a result, data transmission performed for each transmission cycle can be sequentially switched and transmitted to each redundant transmission path.
[0077]
On the other hand, the data reception process in the receiving side transmission apparatus 3b is to execute the reception process shown in FIG. 14 as in the prior art. Whenever data is received from the network 11, the transmission data is input and controlled. It outputs to the controller 2b for every period. Thereby, the data transmission from the control apparatus 1a to the control apparatus 1b is implemented.
[0078]
  First reference exampleAccording to the above, since data transmission is performed by switching the transmission path among the transmission paths made redundant for each transmission cycle, both transmission processing and reception processing in the transmission apparatus can be processed with a minimum processing time. It becomes possible.
[0079]
Therefore, it is possible to transmit a large amount of process data per unit time while using the redundant transmission path without waste. In addition, when focusing on one of the redundant transmission paths, the amount of data transmitted using the transmission path per unit time decreases, so the traffic (transmission volume) on the transmission path can be reduced. It becomes.
[0080]
  Next, the present inventionSecond reference exampleWill be explained. FIG. 2 illustrates the present invention.Second reference exampleIt is a flowchart which shows the transmission processing procedure of the data transmission method concerning. thisSecond reference exampleShows the transmission processing procedure when data is transmitted from the control device 1a to the control device 1b in the control system shown in FIG. 12, and is shown in FIG.First reference exampleOn the other hand, step S104 is added so that the failure of the redundant transmission line is determined, and when the failure is detected, data is transmitted to the normal transmission line.
[0081]
In FIG. 2, the transmission device 3a monitors the data transmission cycle (S100), and when the data transmission cycle is detected, the latest process data is input from the controller 2a as transmission data to the transmission memory (see FIG. 2). S101).
[0082]
Next, the count value of the transmission transmission path selection counter is incremented (S102), the remainder obtained by dividing the incremented transmission transmission path selection counter value by the number of redundant transmission paths is obtained, and the remainder transmission path is determined. Information for performing data transmission is set (S103).
[0083]
Then, it is determined whether or not the transmission path determined in step S103 is normal (S104). If the transmission path is not normal, the process returns to step S102. If the transmission path is normal, the process returns to step S103. The transmission data input in step S101 is transmitted to the determined transmission path (S105).
[0084]
Thereafter, the processing from step S100 to step S105 is repeatedly executed for each transmission cycle. Thereby, the data transmission performed for every transmission cycle can be performed by sequentially switching only the healthy transmission paths among the redundant transmission paths.
[0085]
  Second reference exampleAccording to the above, when there is an abnormality in one of the redundant transmission paths, data is transmitted using only the normal transmission path, so that it is possible to suppress a decrease in controllability and responsiveness of the entire system. It becomes possible.
[0086]
  Next, the present inventionFirst embodimentWill be explained. FIG. 3 illustrates the present invention.First embodimentIt is a flowchart which shows the reception processing procedure of the data transmission method concerning. thisFirst embodimentFIG. 15 shows a reception processing procedure when data is transmitted from the control device 1a to the control device 1b in the control system shown in FIG. 15, and the cyclic counter added in the data transmission processing of the transmission device on the transmission side makes a round. After that, the data can be normally received.
[0087]
The transmission process in the transmission apparatus 3a is the same as the conventional transmission process shown in FIG. That is, as shown in FIG. 16, when the transmission cycle is detected (S100), the latest process data is input from the controller 2a as transmission data to the transmission memory (S101), and the transmission cyclic counter is incremented ( After adding to the transmission data (S102), data transmission is executed to the transmission line 10 (S110).
[0088]
Here, since the transmission cyclic counter is updated by the increment process, it automatically updates to 1, 2, 3,... After the initial value (= 0) automatically after one round. To go. Thereafter, data transmission is performed for each transmission cycle by repeatedly executing the processing from step S100 to step S110 for each transmission cycle.
[0089]
When the cyclic counter makes a round, the transmission apparatus on the transmission side transmits the initial value (= 0) of the cyclic counter, and then transmits the transmission data at the initial value (= 0) of the cyclic counter.
[0090]
On the other hand, the reception process in the reception side transmission apparatus 3b is performed according to the reception process procedure shown in FIG. In FIG. 3, the receiving side transmission apparatus 3b monitors data reception (S200), and when receiving data from the transmission line 10 is detected, the value of the cyclic counter added to the received data is extracted (S201). Then, it is checked whether or not the value of the cyclic counter is the initial value (= 0) (S202).
[0091]
If the value of the cyclic counter in the reception data is other than the initial value (= 0), the previous reception counter value of the previous reception counter is compared (S203), and the value of the cyclic counter in the reception data is greater. If it is larger (in the case of updated new data), the received data is input to the reception memory (S204). Then, the value of the cyclic counter in the reception data at this time is stored in the previous reception counter (S205), and used as the previous reception count value for the next comparison.
[0092]
On the other hand, if the value of the cyclic counter in the received data is the initial value (= 0) in the process of step S202, the process proceeds to step S205. That is, it is determined that the cyclic counter on the transmission side has completed a cycle, and the received cyclic count value (= 0) is stored in the previous reception counter for comparison so that the next reception data can be input (S205). ).
[0093]
In the process of step S203, if the value of the cyclic counter of the received data is the same as or smaller than the count value of the previous reception counter, the received data is not input (the received data is discarded), and the next The process proceeds to step S210.
[0094]
In the process of step S210, it is checked whether or not a control cycle with the control controller has been detected (S210). If the control cycle is detected, the latest received data input to the reception memory is sent to the control controller 2b. Output (S210).
[0095]
In the above description, when the initial value (= 0) is detected by checking whether the value of the cyclic counter of the received data is the initial value (= 0) in the process of step S202, the cycle in the received data is detected. Although the value of the click counter is stored in the previous reception counter as the previous reception count value for the next comparison, the procedure may be shifted to the process of inputting the received data to the reception memory (S204).
[0096]
  First embodimentAccording to the above, when the cyclic counter to be added in the data transmission process in the transmission side transmission device makes a round, the transmission data whose cyclic counter value is the initial value (= 0) is transmitted, and the reception side transmission device receives the data. In the processing, when the reception data of the initial value (= 0) of the cyclic counter is received, the previous reception counter of the receiving side transmission apparatus is initialized (= 0). The received data thus received can be received normally.
[0097]
  Next, the present inventionSecond embodimentWill be explained. FIG. 4 illustrates the present invention.Second embodimentIt is a flowchart which shows the transmission processing procedure of the data transmission method concerning. thisSecond embodimentFIG. 15 shows a transmission processing procedure when data is transmitted from the control device 1a to the control device 1b in the control system shown in FIG. 15, and the value of the cyclic counter added in the transmission processing of the transmission side transmission device 3a. In this case, the transmission data of the initial value (= 0) of the cyclic counter is transmitted a plurality of times.
[0098]
That is, when the receiving side transmission apparatus 3b operates according to the reception processing procedure shown in FIG. 3, the data of the initial value (= 0) of the cyclic counter transmitted by the transmitting side transmission apparatus is received due to some transmission abnormality. When the transmission apparatus cannot receive the data, the reception-side transmission apparatus 3b cannot set the count value of the previous reception counter to the initial value, and the data transmission between the control apparatuses thereafter stops. It corresponds to.
[0099]
In FIG. 4, the transmission apparatus 3a monitors the data transmission cycle (S100), and when the data transmission cycle is detected, the latest process data is input from the controller 2a as transmission data to the transmission memory (see FIG. 4). S101). Then, the count value of the transmission transmission path selection counter is incremented (S102) and added to the transmission data (S103).
[0100]
Next, it is checked whether or not the value of the cyclic counter for transmission is an initial value (= 0) (S105). If the value is other than the initial value (= 0), data transmission is executed to the transmission line 10 (S110). ). On the other hand, if the value of the cyclic counter for transmission is the initial value (= 0), data transmission is performed a plurality of times on the transmission line 10 (S111 to S113). For example, data transmission is performed five times continuously. Execute. Thereafter, data transmission is performed for each transmission cycle by repeatedly executing the processing of steps S100 to S113 for each transmission cycle.
[0101]
  On the other hand, the data reception process in the receiving side transmission apparatus 3b is as follows.First embodimentSimilarly to the above, the processing described in FIG. 3 is performed, and the data is input every time data is received from the network 11, and is output to the control controller 2b every control cycle.
[0102]
  Second embodimentAccording to the above, when the cyclic counter added in the transmission processing of the transmission apparatus on the transmission side makes a round, the transmission data of the initial value (= 0) of the cyclic counter is transmitted a plurality of times. Even if a transmission error occurs, the receiving side transmission apparatus 3b can set the count value of the previous reception counter to the initial value, and normally receives the data after one cycle of the cyclic counter transmitted thereafter. It becomes possible.
[0103]
  Next, the present inventionThird embodimentWill be explained. FIG. 5 illustrates the present invention.Third embodimentIt is a flowchart which shows the reception processing procedure of the data transmission method concerning. thisThird embodimentFig. 15 shows a reception processing procedure when data is transmitted from the control device 1a to the control device 1b in the control system shown in Fig. 15, and the value of the cyclic counter below a predetermined threshold is received. In this case, it is determined that the cyclic counter has completed a cycle, and the value of the cyclic counter is set in the previous reception counter of the receiving side transmission apparatus 3b.
[0104]
In FIG. 5, the receiving side transmission apparatus 3b monitors data reception (S200), and when the reception of data from the transmission line 10 is detected, the value of the cyclic counter added to the received data is extracted (S201). Then, it is checked whether or not the value of the cyclic counter is the initial value (= 0) (S202).
[0105]
If the value of the cyclic counter in the reception data is other than the initial value (= 0), the previous reception counter value of the previous reception counter is compared (S203), and the value of the cyclic counter in the reception data is greater. If it is larger (in the case of updated new data), the received data is input to the reception memory (S204). Then, the value of the cyclic counter in the reception data at this time is stored in the previous reception counter (S205), and used as the previous reception count value for the next comparison.
[0106]
Here, in the process of step S203, if the value of the cyclic counter of the reception data is the same as or smaller than the count value of the previous reception counter, the value of the cyclic counter of the reception data is further determined in advance. It is checked whether it is less than the value (S207). If the value of the cyclic counter is less than or equal to the threshold value, it is determined that the cyclic counter of the transmitting side transmission device has made a round, and the received data is input to the reception memory (S204). If it is larger than the threshold value, the received data is not input (the received data is discarded), and the process proceeds to the next step S210.
[0107]
On the other hand, if the value of the cyclic counter in the received data is the initial value (= 0) in the process of step S202, the process proceeds to step S205. That is, it is determined that the cyclic counter on the transmission side has completed a cycle, and the received cyclic count value (= 0) is stored in the previous reception counter for comparison so that the next reception data can be input (S205). ).
[0108]
In the process of step S210, it is checked whether or not a control cycle with the control controller has been detected (S210). If the control cycle is detected, the latest received data input to the reception memory is sent to the control controller 2b. Output (S210).
[0109]
In the above description, when the initial value (= 0) is detected by checking whether the value of the cyclic counter of the received data is the initial value (= 0) in the process of step S202, the cycle in the received data is detected. Although the value of the click counter is stored in the previous reception counter as the previous reception count value for the next comparison, the procedure may be shifted to the process of inputting the received data to the reception memory (S204).
[0110]
  Third embodimentAccording to the above, when data having a count value equal to or smaller than a predetermined threshold value is received after one cycle of the cyclic counter, the data after the first cycle of the cyclic counter is also correctly input by inputting the received data. It becomes possible to receive. In addition, there is no hindrance to the processing load on the transmission device and the increase in traffic on the network during one cycle of the cyclic counter. Can be implemented.
[0111]
  Next, the present inventionThird reference exampleWill be explained. FIG. 6 shows the present invention.Third reference exampleIt is a flowchart which shows the reception processing procedure of the data transmission method concerning. thisThird reference exampleFIG. 18 shows a reception processing procedure when data is transmitted from the control devices 1a and 1b to the control device 1c in the control system shown in FIG. 18. The reception-side transmission device 3c is within a predetermined time from the network. When centralized reception of a certain number or more of received data is received, data reception from the network is prohibited, and the data reception prohibition is canceled after a lapse of a predetermined time. The data transmission processing procedure in the transmitting side transmission apparatuses 3a and 3b is the same as the conventional processing procedure shown in FIG.
[0112]
In FIG. 6, the receiving side transmission apparatus 3b monitors data reception (S200). When reception of data from the transmission path 10 is detected, the received data is input to the reception memory (S201), and the network 11 The data reception counter from is incremented (S202).
[0113]
Next, it is checked whether or not a control cycle with the controller 2c has been detected (S210). If a control cycle has been detected, the latest received data that has been input to the reception memory is output to the controller 2c. Then, the data reception counter is cleared to 0 (S212).
[0114]
On the other hand, if the control cycle is not detected in the control cycle detection check in step S210, data is detected after the detection of the previous control cycle in order to check whether or not a large amount of data that should not have been received is received. It is checked whether or not the number of times of reception is equal to or greater than a certain number (S220). If reception of a certain number or more is detected, data reception from the network 11 is prohibited (S221), and data reception is prohibited. The time information is saved (S222).
[0115]
Next, it is checked whether or not data reception from the network 11 is currently prohibited (S225). If it is prohibited, it is further checked whether or not a certain time has passed since the reception was prohibited (S226). If this result indicates that a certain time has elapsed, data reception from the network 11 is permitted (S227). As a result, data can be received from the network 11 again, and the latest transmission data transmitted thereafter can be received. After the above process is completed, the process returns to the check process S200 with data reception from the transmission line 10 again, and thereafter the process is repeated.
[0116]
  Third reference exampleAccording to the above, if a predetermined number or more of data is centrally received within a predetermined time, data reception from the network is prohibited for a certain period of time, so that an abnormal transmission device exists on the network 11. Even when a large amount of data is transmitted, the abnormal data can be discarded. Therefore, no congestion occurs in the data reception process in the transmission apparatus, and data from data that is normally transmitted can be received.
[0117]
  Next, the present inventionFourth reference exampleWill be explained. FIG. 7 illustrates the present invention.Fourth reference exampleIt is a flowchart which shows the reception processing procedure of the data transmission method concerning. thisFourth reference example21 shows a transmission processing procedure when data is transmitted from the redundant control device 1a to the redundant control device 1b in the control system shown in FIG. 1a transmits the redundant operation state and transmission data when the self-redundant operation state is the primary system, and transmits only the redundant operation state when the self-redundant operation state is the sub-system. It is what I did.
[0118]
In FIG. 7, the transmitting side transmission devices 31a and 32b monitor the data transmission cycle (S100). When the data transmission cycle is detected, first, the redundant operation state (primary / slave) of the controller is input. (S101).
[0119]
Next, this redundant operation state is checked (S102). If it is the main system, the latest process data is input as transmission data from the controller 2a to the transmission memory (S102), and the redundant operation state is added to the transmission data. (S104). On the other hand, if the operation state of the controller 2a is the slave system, the transmission data is set to the redundant operation state = slave system only (S105). Thereafter, the transmission data created in the process of step S104 or step S105 is transmitted to the transmission line 10 (S110). Thereafter, data transmission is performed for each transmission cycle by repeatedly executing the processing from step S100 to step S110 for each transmission cycle.
[0120]
The reception processing of the receiving side transmission devices 32a and 32b is the same as the conventional one shown in FIG. The reception-side transmission devices 32a and 32b receive the process data transmitted from the main-side transmission device among the transmission-side transmission devices 31a and 32b, pass it to the control controllers 22a and 22b, and transmit the process data from the slave-side transmission device. By monitoring the reception status of the transmitted data (redundant operation status information), it is possible to determine whether the slave control device continues normal operation.
[0121]
  In the fourth reference exampleTherefore, when the redundant operation state of the redundant control device is the main system, the transmission data from the transmission device in the redundant control device is set as the redundant operation state and process data, and the redundant operation state In the case of the subordinate system, only the redundant operation state is set. Therefore, it is possible to monitor the operation state of all the transmission side transmission values made redundant in the reception side transmission apparatus in the same manner as in the prior art. Can reduce traffic. For this reason, it is possible to increase the number of redundant control devices that can be connected to the same network 11.
[0122]
  In the above description, in the case of a control system in which two control devices are connected to a network having a duplex transmission path (First reference example,Second reference example) In the case of a control system in which two control devices are connected to a network having one transmission line (First embodiment,Second embodiment,Third embodiment) In the case of a control system in which three control devices are connected to a network having one transmission line (Third reference example), In the case of a control system in which two control devices whose components are duplicated are connected to a network having one transmission line (Fourth reference example), Each explained the data transmission method, but for each control systemFirst embodiment,Second embodiment,Third embodimentThe data transmission method in the first reference example to the fourth reference example can be applied.
[0123]
In this case, in the transmission process of the transmission apparatus when the control apparatus is not made redundant, the redundant operation state = main system information is added to the transmission data for transmission. As a result, a redundant control device and a non-redundant control device can be mixed and connected to the network 11, and traffic on a redundant or non-redundant transmission path can be minimized. Furthermore, the number of these control devices connected to the network 11 can be increased.
[0124]
Further, it is possible to perform normal data transmission between the control devices without increasing traffic on the network 11 during one cycle of the cyclic counter used for data transmission, and continuously transmit data on the network. Even when an abnormal device exists, transmission between normal devices becomes possible.
[0125]
  Next, the present inventionFifth reference exampleWill be explained. FIG. 8 illustrates the present invention.Fifth reference exampleIt is a block diagram which shows the processing content of the receiving side control apparatus 1c in the data transmission method concerning. thisFifth reference exampleIn the control system shown in FIG. 24, data transmission for transmitting data from each of the duplex asynchronous control devices 1a, 1b to the other control device 1c via the network 11 constituted by one transmission line 10 is performed. The processing contents of the receiving-side control device 1c in the method are shown, and the receiving-side control device 1c includes the 1-system / 2-system failure status and the 1-system / 2-system failure status in the asynchronous-duplex transmission-side control devices 1a, 1b. Based on the manual selection signal state, received data from the normal system of the 1 system / 2 system is input.
[0126]
In FIG. 8, the receiving side transmission device 3c receives two data having the same contents from the asynchronous duplex transmitting side transmission devices 3a and 3b from the network 11 constituted by the transmission path 10, and outputs the data to the receiving side controller 2c. The data is stored in the reception buffers 12A and 12B, respectively.
[0127]
The reception side controller 2c is provided with a condition determination processing unit 23, a data switching processing unit 24, and an output clear processing unit 25. In the condition determination processing unit 23, the failure state and 1 system of the transmission side control devices 3a and 3b are detected. / 2 system manual selection signal state is monitored, and condition 1 and condition 2 are created based on the result. Based on condition 1, the data switching processing means 24 selects and outputs the normal one of the reception buffers 12A and 12B. Further, the output clear processing means 25 determines that both 1-system / 2-system of the transmission side control devices 1a, 1b are abnormal based on the condition 2, and clears the data.
[0128]
FIG. 9 is a circuit diagram of the condition determination logic of the condition determination processing means 23. Now, it is assumed that the transmission side control device 1b is selected as the main system. In this case, the manual selection signal of the control device 1b is input to the AND circuit 13A and the OR circuit 14.
[0129]
Further, the failure signal of the transmission side transmission device 3b is inputted to the AND circuit 13A, and the failure signal of the transmission side transmission device 3a is inputted to the OR circuit 14. Further, the AND circuit 13B is configured such that the failure signal of the transmission side transmission device 3a and the failure signal of the transmission side transmission device 3b are input to the AND circuit 13A. When both of the transmitting side transmission devices 3a and 3b are faulty, the condition 2 is satisfied by the AND circuit 13B.
[0130]
Now, when both of the transmission apparatuses 3a and 3b are normal, the output of the AND circuit 13B is “0”, so the condition 2 is not satisfied. The output of the AND circuit 13A is also “0”, and the output of the knot circuit 17A is “1”. On the other hand, since the output of the OR circuit 14A is “1”, the output of the AND circuit 13C is “1”, and the reception buffer 12B of the transmission side control device 1b selected by the manual selection signal as the condition 1 is selected.
[0131]
In this state, if the transmitting side transmission device 3b fails, the output of the AND circuit 13B is “0”, so the condition 2 is not satisfied. The output of the AND circuit 13A is “1”, and the output of the knot circuit 17A is “0”. On the other hand, since the output of the OR circuit 14 is “1”, the output is “0” of the AND circuit 13C. Accordingly, the output of the knot circuit 17B becomes “1”, and the reception buffer 12A of the transmission side control device 1a is selected. That is, when the transmission side transmission device 3b fails while the transmission side control device 1b is selected by the manual selection signal, the reception buffer 12A of the transmission side control device 1a is selected as the condition 1.
[0132]
On the other hand, when the transmission side transmission device 3a fails while the transmission side control device 1b is selected by the manual selection signal, the reception buffer 12B of the transmission side control device 1b is selected as it is as the condition 1. When both of the transmitting side transmission apparatuses 3a and 3b are faulty, the condition 2 is established by the AND circuit 13B.
[0133]
The data switching unit 24 selects the reception buffer 12 that is not faulty based on the condition 1 and outputs it to the output clear processing unit 25. The output clear processing means 25 clears the output data when the condition 2 is satisfied.
[0134]
  Fifth reference exampleAccording to the above, in the receiving side control device, two data having the same contents received from both of the 1 system / 2 system of the asynchronous duplication transmitting side control device, the failure state of the transmitting side control device and the 1 system / 2 system Therefore, two data having the same content can be narrowed down to one. In addition, it is possible to reduce the transmission amount on the network 11 and prevent the performance of the network from being lowered.
[0135]
  Next, the present inventionSixth reference exampleWill be explained. FIG. 10 shows the present invention.Sixth reference exampleIt is a block diagram which shows the processing content of the receiving side control apparatuses 1c and 1d in the data transmission method concerning. thisSixth reference example25 shows the processing contents of the receiving side control devices 1c and 1d in the data transmission method for transmitting data from the redundant control devices 1a and 1b to the redundant control devices 1c and 1d in the control system shown in FIG. It is shown.
[0136]
That is, the redundant reception side control devices 1c and 1d input the data from the transmission side control devices 1a and 1b to the shared memories 4c and 4d of their own transmission devices, and the contents of the shared memories 4c and 4d are transferred to their own. The data is temporarily stored in the reception buffers 5c and 5d of the control controllers 2c and 2d, and it is monitored whether or not the transmission path between the own transmission apparatus and the transmission apparatus 3a and 3b is in a normal state. Only when the data received from the transmitting side transmission devices 3a and 3b is transferred from the reception buffers 5c and 5d to the calculation input memories 7c and 7d of the control controllers 2c and 2d, The tracking processing is performed on the arithmetic input memory of the slave control device.
[0137]
In FIG. 10, the redundant reception-side main transmission device 3c outputs data to the reception-side main controller 2c via the shared memory 4c. The reception side main controller 2c is provided with a reception buffer 5c, and the contents of the shared memory 4c of the reception side main transmission device 3c are temporarily stored in the reception buffer 5c.
[0138]
Further, the reception-side main controller 2c is provided with a buffer transfer determination processing means 20, which monitors the failure state of the transmission path between the own transmission device 3c and the transmission-side transmission devices 3a and 3b, and is normal. If it is determined that, the contents of the reception buffer 5c are transferred to the calculation input memory 6c. When the self controller is the master controller, the tracking process 27 is performed on the arithmetic input memory of the slave controller.
[0139]
Similarly, the redundant reception side slave transmission device 3d outputs data to the reception side slave control controller 2d via the shared memory 4d. The reception side secondary controller 2d is provided with a reception buffer 5d, and the contents of the shared memory 4d of the reception side secondary transmission device 3d are temporarily stored in the reception buffer 5d.
[0140]
Further, the reception side slave controller 2d is provided with a buffer transfer determination processing means 20, which monitors the failure state of the transmission path between its own transmission device 3d and the transmission side transmission devices 3a and 3b. If it is determined that there is, the contents of the reception buffer 5d are transferred to the calculation input memory 6d.
[0141]
FIG. 11 is a flowchart showing the calculation processing contents of the buffer transfer determination processing means 20. The receiving side control controllers 2c and 2d temporarily store the data from the receiving side transmission devices 3c and 3d in the receiving buffer (S100), and refer to the cyclic counter added by the transmitting side transmission device (S101).
[0142]
Next, the value of the cyclic counter when the previous data is received from the same transmission apparatus 3a, 3b is compared with the value of the cyclic counter when the current data is received (S102). If larger, the data stored in the reception buffers 5c and 5d are transferred to the calculation input memories 7c and 7d (S103). On the other hand, if not, transfer processing of the data stored in the reception buffers 5c and 5d is not performed (S104). Next, the value of the cyclic counter received this time is stored in the previous reception cyclic counter storage area (S105).
[0143]
For example, when the transmission line failure shown in FIG. 27 occurs between the own transmission apparatuses 3c and 3d and the transmission-side transmission apparatuses 3a and 3b, the shared memory 4c of the reception-side main transmission apparatus 3c transmits Although the latest process data is received from the side transmission apparatus, the shared memory 4d of the reception side secondary transmission apparatus 3d has a failure, and therefore holds the state of the process data before the failure.
[0144]
In this state, when the redundant control of the receiving side control devices 1c and 1d occurs, the latest process data from the transmitting side transmission devices 3a and 3b is stored in the arithmetic input memory before the system switching. 6c, and the control calculation processing 26 is performed with the data and the result is output. However, after the system is switched, the old process data is transferred from the shared memory 4d of the old standby transmission device 3d to the old standby control controller 2d The latest process data input to the arithmetic input memory 6d and input from the old regular system by the tracking process 27 before switching the system is rewritten to old process data. For this reason, the result of the control calculation process 26 may change suddenly.
[0145]
However, since the reception buffer 5d is provided between the shared memory 4d of the transmission device 3d and the calculation input memory 6d of the control device 2d, and the buffer transfer determination processing means 20 is provided, the transmission-side regular transmission device 3a It is possible to determine that the transmission state of is abnormal. Accordingly, the contents of the reception buffer 5d are not transferred to the calculation input memory 6d, and the contents of the calculation input memory 6d are kept tracked from the old regular system when in the old standby state. It is possible to prevent changes.
[0146]
  Sixth reference exampleAccording to the present invention, the reception buffer and the buffer transfer determination processing means are provided between the shared memory of the reception side transmission apparatus and the calculation input memory, and the buffer transfer determination processing means uses the Since the contents of the reception buffer are transferred to the calculation input memory of the control controller only when the transmission failure state is monitored and judged as normal, the transmission path between the reception side slave transmission device and the transmission side transmission device Even when the receiving side control device is switched between the primary system and the secondary system in the failure state, the contents of the calculation result memory do not change suddenly, and the control for maintaining the current state can be continued. Become.
[0147]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to appropriately transmit and receive data between control devices in a control system in which control devices that control processes are connected via a network.
[0148]
  According to the invention of claim 1,Data transmission between transmission devices can be performed while confirming that the data has been continuously updated even after the cyclic counter has made a round.
[0151]
  Claim 2According to the invention, even if a transient abnormality occurs on the transmission when the cyclic counter makes a round, it is possible to transmit data between the transmission devices while confirming that the data is continuously updated. Become.
[0152]
  Claim 3According to the invention, without increasing the processing load in the transmission device and the traffic on the transmission line, the transmission line is continuously updated even if transient abnormalities on the transmission occur continuously when the cyclic counter makes a round. Data transmission between the transmission devices can be performed while confirming that the data has been transmitted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionFirst reference example7 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the data transmission method according to FIG.
FIG. 2 of the present inventionSecond reference example7 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the data transmission method according to FIG.
FIG. 3 of the present inventionFirst embodiment8 is a flowchart showing a reception processing procedure of the data transmission method according to the embodiment.
FIG. 4 of the present inventionSecond embodiment7 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the data transmission method according to FIG.
FIG. 5 shows the present invention.Third embodiment8 is a flowchart showing a reception processing procedure of the data transmission method according to the embodiment.
FIG. 6 shows the present invention.Third reference example8 is a flowchart showing a reception processing procedure of the data transmission method according to the embodiment.
FIG. 7 shows the present invention.Fourth reference example8 is a flowchart showing a reception processing procedure of the data transmission method according to the embodiment.
FIG. 8 shows the present invention.Fifth reference exampleThe block diagram which shows the processing content of the receiving side control apparatus in the data transmission method which concerns on.
FIG. 9 is a circuit diagram of a condition determination logic of condition determination processing means in an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 10 shows the present invention.Sixth reference exampleThe block diagram which shows the processing content of the receiving side control apparatus in the data transmission method which concerns on.
FIG. 11 shows the present invention.Sixth reference exampleIt is a flowchart which shows the reception process of the control apparatus which shows.
FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional control system (part 1), and is a configuration diagram of a conventional control system in which two control devices are connected to a network having a duplexed transmission path.
13 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the conventional transmission apparatus shown in FIG.
14 is a flowchart showing a reception processing procedure of the conventional transmission apparatus shown in FIG.
FIG. 15 is a configuration diagram of a conventional control system (part 2), and is a configuration diagram of a conventional control system in which two control devices are connected to a network having one transmission path.
16 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the conventional transmission apparatus shown in FIG.
FIG. 17 is a flowchart showing a reception processing procedure of the conventional transmission apparatus shown in FIG. 15;
FIG. 18 is a configuration diagram of a conventional control system (part 3), and is a configuration diagram of a conventional control system in which three control devices are connected to a network having one transmission path.
FIG. 19 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the conventional transmission apparatus shown in FIG. 18;
20 is a flowchart showing a reception processing procedure of the conventional transmission apparatus shown in FIG.
FIG. 21 is a configuration diagram of a conventional control system (No. 4), showing a configuration of a conventional control system in which two control devices with duplicated components are connected to a network having one transmission path.
22 is a flowchart showing a transmission processing procedure of the conventional transmission apparatus shown in FIG.
23 is a flowchart showing a reception processing procedure of the conventional transmission apparatus shown in FIG.
FIG. 24 is a configuration diagram of a conventional control system (No. 5), in which a plurality of control devices including an asynchronous dual control device and a monitor display device are connected to a hierarchical network composed of one transmission line. The block diagram of a control system.
FIG. 25 is a block diagram of a conventional control system (No. 6), in which a plurality of redundant (redundant) control devices are connected to a network having a redundant (redundant) transmission path; Diagram.
FIG. 26 is a configuration diagram of a reception-side control device in the conventional control system shown in FIG. 25.
27 is an explanatory diagram when a failure occurs in the conventional control system shown in FIG. 25. FIG.

Claims

In a data transmission method for transmitting data from a control device configured by a control controller and a transmission device to another control device via a network configured by one transmission path, the transmission-side control device transmits transmission data to the transmission data every transmission cycle. In addition, the count value of the cyclic counter to be incremented is added, and when the count value of the cyclic counter makes a round, the count value of the cyclic counter is set to the initial value. Monitors whether the count value of the counter has been updated. If the count value has been updated, the received data is input, and the received cyclic counter count value is updated and stored in the previous received counter, and the received data is stored in the received data. If the count value of the click counter is the initial value, pass the received data input. Data transmission method characterized by storing an initial value of the count value of the cyclic counter in time reception counter.

2. The data according to claim 1, wherein, when the count value of the cyclic counter makes a round, the transmission side control device transmits the transmission data when the count value of the cyclic counter is an initial value a plurality of times. Transmission method.

When the count value of the cyclic counter in the received data is smaller than the count value of the previous reception counter, the reception-side control device determines whether the count value of the cyclic counter is equal to or less than a predetermined threshold value. If it is less than or equal to a predetermined threshold value, the count value of the previous reception counter in the receiving side control device is set as the count value of the received cyclic counter and the received data is input. The data transmission method according to claim 1.