JP4899615B2 - Equalization method for duplex programmable controller - Google Patents

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本発明は、稼動系と待機系とに二重化されて、待機系も稼動系と同じくローカル入力およびリモート入力処理と演算処理を行うホットスタンバイ方式のプログラマブルコントローラ（以下、PCと略す）等の二重化制御システムにおいて、電源投入時やリセット時に入出力データを含む全てのデータを完全等値化する方法に関するものである。 The present invention is duplicated between an active system and a standby system, and the standby system is also duplicated control of a hot standby type programmable controller (hereinafter abbreviated as a PC) that performs local input and remote input processing and arithmetic processing as in the active system. The present invention relates to a method for completely equalizing all data including input / output data at power-on or reset in a system.

PCを用いてプラント等の監視・制御を行うシステムでは、PCの故障等により対象機器の監視・制御が行えなくなるとシステムの運用に大きな支障が出るため、特許文献１で示すようにPCを二重化してシステムの信頼性を向上させる取り組みが行われている。 In a system that uses a PC to monitor and control a plant, etc., if the target device cannot be monitored or controlled due to a PC failure, etc., the system operation will be greatly hindered. Efforts are being made to improve system reliability.

この特許文献１によれば、図９に示すように二重化されたPCでは、予めプログラム及び固定データが格納された稼動系PC１１と待機系PC１２を備え、常時は稼動系PC１１が入出力装置１７を介して制御対象１８等を制御している。待機系PC１２は所定周期で稼動系PC１１の異常の有無を監視し、また稼動系PC１１から可変データを待機系PC１２自身へ等値化伝送路１６を介して転送させており、稼動系PC１１の異常時には待機系PC１２が稼動系PC１１に代わって制御を行うようになっている。   According to this Patent Document 1, a duplexed PC as shown in FIG. 9 includes an active PC 11 and a standby PC 12 in which a program and fixed data are stored in advance, and the active PC 11 always has the input / output device 17. The controlled object 18 and the like are controlled via The standby PC 12 monitors whether there is an abnormality in the active PC 11 at a predetermined cycle, and also transfers variable data from the active PC 11 to the standby PC 12 itself via the equalization transmission path 16. Sometimes the standby PC 12 performs control in place of the active PC 11.

待機系PC１２の電源投入時及びリセット時には、稼動系PC１１からプログラムを含む全データを待機系PC１２自身へ等値化伝送路１６を介して転送させて、また稼動系PC１１の監視の際もプログラム又は固定データの変更の有無を調べ、変更時に全データを待機系PC１２へ転送させている。   When the standby PC 12 is powered on and reset, all data including the program is transferred from the active PC 11 to the standby PC 12 itself via the equalization transmission path 16, and also when monitoring the active PC 11 Whether or not the fixed data has been changed is checked, and all data is transferred to the standby PC 12 at the time of the change.

このように、PCを二重化することによりシステムの信頼性を向上させ、また待機系PCの立上げ時の操作を容易にしている。
特開平０７−０１３７９１号公報 In this way, the system reliability is improved by duplicating the PC, and the operation when starting up the standby PC is facilitated.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-013791

この特許文献１に示されるように、待機系PCの電源投入時及びリセット時における稼動系PCから待機系PCへの等値化処理は、図９の等値化伝送路１６を使用して行われるのが一般的であるが、等値化の対象となる全データを等値化転送完了するには、データ量や等値化伝送路１６の伝送速度に応じた転送時間が必要となる。 As shown in Patent Document 1, the equalization process from the active PC to the standby PC when the standby PC is powered on and reset is performed using the equalization transmission path 16 of FIG. In general, the transfer time corresponding to the data amount and the transmission speed of the equalization transmission line 16 is required to complete the equalization transfer of all data to be equalized.

そのためにホットスタンバイ方式の場合、待機系PCが等値化処理中に入力データが変化して演算処理により出力データを書き替えると、全データの等値化が完了した時にデータに差異が生じてしまい、このタイミングで稼動系PCに故障が発生し待機系PCが稼動系PCに切り替わると、誤出力等が発生する可能性がある。   Therefore, in the case of the hot standby method, if the standby PC changes the input data during the equalization process and the output data is rewritten by the calculation process, there will be a difference in the data when the equalization of all data is completed. Therefore, if a failure occurs in the active PC at this timing and the standby PC is switched to the active PC, an erroneous output or the like may occur.

そこで本発明が目的とするところは、待機系PCも稼動系PCと同じくローカル入力及びリモート入力処理と演算処理を行うホットスタンバイ方式の初期等値化方式において、稼動系PCが入出力処理を含めた演算処理実行中であっても、待機系PC側へ入出力データを含めた全てのデータをすれ違いなく完全に等値化する方法を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is that the standby PC also includes the input / output processing in the hot standby type initial equalization method in which local input and remote input processing and arithmetic processing are performed in the same manner as the active PC. It is another object of the present invention to provide a method for completely equalizing all data including input / output data to the standby PC even during execution of arithmetic processing.

本発明の第１は、稼動系プログラマブルコントローラと待機系プログラマブルコントローラを備え、稼動系と待機系の各プログラマブルコントローラはそれぞれリモート入力とローカル入力に接続され、且つ各プログラマブルコントローラ間は等値化伝送路を介して等値化データの授受を行う二重化制御システムにおいて、
前記稼動系プログラマブルコントローラと待機系プログラマブルコントローラに等値化プロトコル処理手段と生存認識のためのプロトコル処理手段を設け、この生存認識のためのプロトコル処理手段は、前記稼動系プログラマブルコントローラから待機系プログラマブルコントローラに対して一定間隔で生存コマンドを送信し、この生存コマンドに対応する待機系プログラマブルコントローラの生存リプライの受信の有無を確認し、所定時間生存リプライの返送がなかったときに待機系プログラマブルコントローラはダウン中と認識し、生存リプライの返送時には待機系プログラマブルコントローラは生存と判別すると共に、
待機系プログラマブルコントローラからの生存リプライのデータに、電源が投入されてからイニシャライズ処理が完了するまでの状態の準備中、等値化処理の実行可能又は稼動系プログラマブルコントローラからの出力不一致の状態の準備完了、等値化判定用プログラムの演算処理中の状態の処理中、及び出力結果が一致して通常の演算処理状態の生存中の内部状態信号を備え、前記待機系プログラマブルコントローラは、前記生存コマンド受信時に当該内部状態信号の生存リプライを前記稼動系プログラマブルコントローラに送信し、
稼動系プログラマブルコントローラに生存確認後のプロトコル処理手段を設け、このプロトコル処理手段により前記準備中の生存リプライ受信時には生存コマンドを、前記準備完了の生存リプライ受信時には所定のデータに分割された等値化用データコマンドを、処理中の生存リプライ受信時には生存コマンドを、生存中の生存リプライ受信時には一定周期後に生存コマンドをそれぞれ待機系プログラマブルコントローラに送信することを特徴としたものである。
A first aspect of the present invention includes an active system programmable controller and a standby system programmable controller, wherein each of the active system and standby system programmable controllers is connected to a remote input and a local input, respectively, and between each programmable controller is an equalization transmission path In a duplex control system that sends and receives equalized data via
The active system programmable controller and the standby system programmable controller are provided with an equalization protocol processing means and a protocol processing means for survival recognition. The protocol processing means for survival recognition is changed from the active system programmable controller to the standby system programmable controller. A survival command is sent at regular intervals, the standby programmable controller corresponding to this survival command is checked for survival reply, and the standby programmable controller is down when the survival reply is not returned for a predetermined time. Recognizing that it is in the middle, and when returning the survival reply, the standby system programmable controller determines that it is alive,
During the preparation of the status from the time the power is turned on until the initialization process is completed, the equalization process can be executed or the output mismatch from the active system programmable controller is prepared for the survival reply data from the standby system programmable controller Completion, the processing of the state during the processing of the equalization determination program, and an internal result signal in which the output result coincides and the normal processing state is alive, and the standby programmable controller includes the alive command When receiving, the live reply of the internal state signal is sent to the active system programmable controller,
Providing protocol processing means after confirmation of survival in the active system programmable controller, this protocol processing means equalizes the survival command when receiving the survival reply being prepared and divided into predetermined data when receiving the ready survival reply When a live reply is received during processing, a live command is sent to the standby system programmable controller after a certain period when the live command is received.

本発明の第２は、前記稼動系プログラマブルコントローラの等値化プロトコル処理手段は、待機系プログラマブルコントローラに対して等値化用データコマンドによる分割されたデータが所定分割数となるまで等値化用データコマンドを送信し、所定数となったときに生存コマンドを送信すると共に、前記待機系プログラマブルコントローラは受信した等値化用データコマンドをデータ分割番号に対応した所定の内部データ領域に格納することを特徴としたものである。 According to a second aspect of the present invention, the equalization protocol processing means of the active system programmable controller is for equalization until the data divided by the data command for equalization with respect to the standby system programmable controller reaches a predetermined number of divisions. When the data command is transmitted, the survival command is transmitted when the predetermined number is reached, and the standby programmable controller stores the received equalization data command in a predetermined internal data area corresponding to the data division number It is characterized by.

本発明の第３は、前記待機系プログラマブルコントローラは、分割された全等値化用データ受信時に等値化判定用のプログラム演算処理を実行し、この演算結果と等値化用データとして受信した稼動系プログラマブルコントローラの出力結果とを比較判定し、一致時には前記内部状態を生存中に移行し、不一致時には内部状態を準備完了に移行することを特徴としたものである。 According to a third aspect of the present invention, the standby programmable controller executes a program calculation process for equalization determination when receiving the divided all equalization data, and receives the calculation result and the equalization data. A comparison is made with the output result of the active programmable controller, and the internal state shifts to being alive when they match, and the internal state shifts to ready when they do not match .

以上のとおり、本発明によれば、待機系PCも稼動系PCと同じくローカル入力及びリモート入力処理と演算処理を行うホットスタンバイ方式の初期等値化方式において、入出力データを含めた全てのデータを待機系PCへすれ違いなく完全に等値化することができる。   As described above, according to the present invention, all data including input / output data in the standby standby initial equalization method that performs local input and remote input processing and arithmetic processing in the same manner as the active PC, according to the present invention. Can be completely equivalent to the standby PC.

図１は本発明の二重化制御システムの構成例である。１は稼動系PC、２は待機系PCで、これら各PC１、PC２はリモートＩ／Ｏ伝送路４とローカル伝送路５を介して、それぞれリモート入力６とローカル入力７を取り込んでいる。また稼動系PC１と待機系PC２とは等値化伝送路３でつながっていて、等値化のためのデータの授受が行われる。   FIG. 1 is a configuration example of a duplex control system of the present invention. Reference numeral 1 is an active PC, 2 is a standby PC, and each of these PC1 and PC2 takes in a remote input 6 and a local input 7 via a remote I / O transmission path 4 and a local transmission path 5, respectively. Further, the active system PC 1 and the standby system PC 2 are connected by the equalization transmission path 3, and data for equalization is exchanged.

ここでの例として、等値化伝送路３はEthernet（登録商標）とし、全等値化データのサイズを３００００バイトとする。１フレームの等値化データサイズを１５００バイトとすると（３００００バイト÷１５００バイト＝２０）２０フレームとなり、全データの等値化では２０分割したデータ転送を行うよう構成される。   As an example here, the equalization transmission path 3 is Ethernet (registered trademark), and the size of all equalization data is 30000 bytes. If the equalized data size of one frame is 1500 bytes (30000 bytes / 1500 bytes = 20), it becomes 20 frames, and data equalization of all data is configured to perform 20-division data transfer.

本発明では、稼動系PC１と待機系PC２に、稼動系PC１が待機系PC２の動作状態を確認するための生存確認のためのプロトコル処理手段が実装されている。このプロトコルにおいて、稼動系PC１が送信するデータを生存コマンド、待機系PC２が生存コマンドを受信したときに応答するデータを生存リプライと呼ぶことにする。   In the present invention, the active PC 1 and the standby PC 2 are equipped with protocol processing means for confirming the existence for the active PC 1 to check the operation state of the standby PC 2. In this protocol, data transmitted by the active PC 1 is referred to as a survival command, and data responding when the standby PC 2 receives a survival command is referred to as a survival reply.

また、稼動系PC１は待機系PC２からの生存リプライの有無に係わらず、一定間隔で生存コマンドを送信する。稼動系PC１は、待機系PC２からの生存リプライを受信した場合は待機系PC２の生存を認識し、生存リプライが受信されなかった場合には待機系PC２はダウン中と認識する。   The active PC 1 transmits a survival command at regular intervals regardless of whether there is a survival reply from the standby PC 2. The active PC 1 recognizes the survival of the standby PC 2 when receiving the survival reply from the standby PC 2, and recognizes that the standby PC 2 is down when the survival reply is not received.

待機系PC２は、稼動系PC１からの生存コマンド受信に対して、生存リプライデータの中に待機系PC２の内部状態をセットして稼動系PC１へ返送する。このときの待機系PC２の内部状態は以下の４つに分類する。
準備中： 電源が投入されてから、イニシャライズ処理が完了するまでの状態。
準備完了：イニシャライズ処理が完了し、等値化処理が実行できる状態。また処理中において演算処理を行った出力結果が、稼動系PCからの出力結果と不一致の状態。
処理中： 等値化用のデータ受信が完了し、等値化判定用プログラムが演算処理を実行中の状態。
生存中： 出力結果が一致した後、通常の演算処理をしている状態。 In response to the survival command received from the active PC 1, the standby PC 2 sets the internal state of the standby PC 2 in the survival reply data and returns it to the active PC 1. The internal state of standby PC 2 at this time is classified into the following four types.
Preparing: The state from when the power is turned on until the initialization process is completed.
Ready: The state where the initialization process is completed and the equalization process can be executed. In addition, the output result of computation processing during processing does not match the output result from the active PC.
During processing: Equalization data reception has been completed and the equalization determination program is executing arithmetic processing.
While alive: Normal operation processing after the output results match.

図２は本発明の生存認識のための稼動系PC１の処理フローを示したものである。ステップ１０１で稼動系PC１は待機系PC２からの生存リプライの有無に係わらず、一定間隔で生存コマンドを送信１０２する。ステップ１０３では稼動系PC１は待機系PC２からの生存リプライ受信の有無を判断し、受信有時にはステップ１０４で待機系PC２の生存を認識して後述するような待機系PC２の内部状態に応じた処理に移行する。一方、ステップ１０３において生存リプライが受信されなかった場合には、ステップ１０５において所定時間経過したか否かが判断され、経過していなければ１０３に戻って再度生存リプライ受信の有無が判断される。所定時間経過した場合にはリプライタイムアウトと判断され、ステップ１０６で待機系PC２はダウン中と認識する。   FIG. 2 shows a processing flow of the active PC 1 for survival recognition according to the present invention. In step 101, the active PC 1 transmits a survival command 102 at regular intervals regardless of whether there is a survival reply from the standby PC 2. In step 103, the active PC 1 determines whether or not a live reply has been received from the standby PC 2. When there is a reception, the active PC 1 recognizes the survival of the standby PC 2 in step 104, and performs processing according to the internal state of the standby PC 2 as will be described later. Migrate to On the other hand, if no survival reply has been received in step 103, it is determined in step 105 whether or not a predetermined time has elapsed. If not, the process returns to 103 to determine again whether or not a survival reply has been received. If the predetermined time has elapsed, it is determined that a reply timeout has occurred, and the standby PC 2 recognizes that it is down in step 106.

図３は本発明の生存認識のための待機系PC２の処理フローを示したものである。ステップ２０１で待機系PC２は稼動系PC１から生存コマンドを受信する。待機系PC２は、内部状態に応じて以下の４つの生存リプライを返送する。
（a）ステップ２０２にてイニシャライズ処理中かを判定して、イニシャライズ処理中ならば生存リプライに準備中をセットして稼動系PC１へ返送２０３する。
（b）ステップ２０２においてイニシャライズ処理中でない場合には、２０４にてイニシャライズ終了または出力結果が不一致かを判定し、イニシャライズ終了または出力結果が不一致ならば生存リプライに準備完了をセットして稼動系PC１へ返送２０５する。
（c）ステップ２０４で処理中か、もしくは出力結果一致のときには、２０６にて等値化判定用プログラム演算実行中かを判定して、等値化判定用プログラム演算実行中ならば生存リプライに処理中をセットして稼動系PC１へ返送２０７する。
（d）ステップ２０６で等値化判定用プログラム演算実行中でなかった場合には、２０８にて出力結果が一致した後の通常状態中かを判定して、出力結果が一致した後の通常状態中ならば生存リプライに生存中をセットして稼動系PC１へ返送２０９する。 FIG. 3 shows the processing flow of the standby PC 2 for survival recognition according to the present invention. In step 201, the standby PC 2 receives a survival command from the active PC 1. The standby PC 2 returns the following four survival replies according to the internal state.
(A) In step 202, it is determined whether the initialization process is in progress. If the initialization process is in progress, "Preparing" is set in the survival reply, and it is returned 203 to the active PC 1.
(B) If the initialization process is not in progress in step 202, it is determined in 204 whether the initialization has ended or the output results do not match. If the initialization has ended or the output results do not match, the ready reply is set to the live reply and the active PC 1 Return to 205.
(C) When processing is being performed in step 204 or when the output results match, it is determined in 206 whether the equalization determination program calculation is being executed. Set inside and return 207 to the active PC 1.
(D) If equalization determination program calculation is not being executed in step 206, it is determined in 208 whether the output result is in the normal state, and the normal state after the output result is in agreement If it is in the middle, the live reply is set to live, and it is returned 209 to the active PC 1.

図４は本発明の待機系PC２の状態別による稼動系PC１の処理フローを示したものである。ステップ３０１で稼動系PC１は待機系PC２から生存リプライを受信する。稼動系PC１は、待機系PC２からの生存リプライの内容を確認して、ステップ３０２で待機系PC２の状態が準備完了であるか判定し、準備完了であればデータ分割番号１の等値化用データコマンドを待機系PC２へ送信３０３し、等値化用データの送信を開始する。また、ステップ３０２で待機系PC２が準備完了でない場合には、ステップ３０４にて待機系PC２が生存中かを判定し、生存中ならば一定周期後に生存コマンドを待機系PC２へ送信３０５し、生存中でなければ直ぐに生存コマンドを待機系PC２へ送信３０６する。このことを整理して示すと、
生存リプライ受信（準備中） → 生存コマンドを送信する
生存リプライ受信（準備完了） → 等値化用データコマンド（データ分割番号１）を送信する
生存リプライ受信（処理中） → 生存コマンドを送信する
生存リプライ受信（生存中） → 一定周期後、生存コマンドを送信する
ここの図４に示すように、待機系PC２が準備完了の場合のみ２０分割された等値化用データの先頭の１５００バイトを送信し、それ以外の状態のときは、生存コマンドを送信することになる。 FIG. 4 shows a processing flow of the active PC 1 according to the state of the standby PC 2 according to the present invention. In step 301, the active PC 1 receives a survival reply from the standby PC 2. The active PC 1 confirms the contents of the live reply from the standby PC 2 and determines whether the status of the standby PC 2 is ready in step 302. A data command is transmitted 303 to the standby PC 2 and transmission of equalization data is started. If the standby PC 2 is not ready in step 302, it is determined in step 304 whether the standby PC 2 is alive. If it is alive, a survival command is sent 305 to the standby PC 2 after a certain period of time. If it is not medium, the survival command is immediately transmitted 306 to the standby PC 2. If this is organized and shown,
Survival reply reception (in preparation) → Survival reply reception to send survival command (preparation complete) → Survival reply reception to send data command for equalization (data division number 1) (processing) → Survival to send survival command Reply received (alive) → Send live command after a certain period As shown in Fig. 4, send the first 1500 bytes of equalization data divided into 20 only when standby PC2 is ready In other cases, a survival command is transmitted.

図５は本発明の等値化のための稼動系PC１の処理フローを示し、図６は本発明の等値化のための待機系PC２の処理フローを示している。これら２つの処理フローは、待機系PC２が稼動系PC１のデータを等値化するためのプロトコル処理手段を示している。このプロトコル処理手段においては、稼動系PC１が送信するデータを等値化用データコマンド、待機系PC２が等値化用データコマンドを受信したときに応答するデータを等値化用データリプライと呼ぶことにし、各々の等値化用データコマンド及び等値化用データリプライには付加情報としてデータ分割番号１〜２０がセットされる。データ分割番号は、３００００バイトを１５００バイト毎に分割した先頭からの通し番号を示している。   FIG. 5 shows a processing flow of the active PC 1 for equalization according to the present invention, and FIG. 6 shows a processing flow of the standby PC 2 for equalization according to the present invention. These two processing flows show protocol processing means for the standby PC 2 to equalize the data of the active PC 1. In this protocol processing means, the data transmitted by the active PC 1 is called an equalization data command, and the data that responds when the standby PC 2 receives an equalization data command is called an equalization data reply. In addition, data division numbers 1 to 20 are set as additional information in each equalization data command and equalization data reply. The data division number indicates a serial number from the beginning obtained by dividing 30000 bytes into 1500 bytes.

稼動系PC１は図４の処理フローで説明したように、待機系PC２の生存認識後のプロトコル処理手段において、生存リプライの準備完了を受信したときに等値化処理の開始としてデータ分割番号１の等値化用データコマンドを送信している。
待機系PC２はステップ５０１で等値化用データコマンドを受信した場合、データ分割番号に対応した内部データ領域にその等値化データを取り込み、受信した分割番号を付加して等値化用データリプライを稼動系PC１へ返送５０２する。 As described in the processing flow of FIG. 4, the active PC 1 receives the data division number 1 as the start of the equalization process when the protocol processing means after the survival of the standby PC 2 receives the completion of the survival reply. The data command for equalization is transmitted.
When the standby PC 2 receives the equalization data command in step 501, the standby PC 2 takes the equalization data into the internal data area corresponding to the data division number and adds the received division number to the data reply for equalization. Is returned 502 to the active PC 1.

稼動系PC１はステップ４０１で待機系PC２より等値化用データリプライを受信した場合、更にステップ４０２で付加情報のデータ分割番号のチェックを行い、データ分割番号が１〜１９ならば、それに＋１したデータ分割番号に相当した等値化用データコマンドを待機系PC２へ送信４０３する。付加情報のデータ分割番号が最終リプライの２０ならば、データ分割番号１〜２０全ての等値化用データコマンドの送信が完了したので生存コマンドを待機系PC２へ送信４０４する。   When the active system PC 1 receives the equalization data reply from the standby system PC 2 in step 401, the active system PC 1 checks the data division number of the additional information in step 402. An equalization data command corresponding to the data division number is transmitted 403 to the standby PC 2. If the data division number of the additional information is 20, which is the final reply, since transmission of all equalization data commands for the data division numbers 1 to 20 has been completed, a survival command is transmitted 404 to the standby PC 2.

図７は本発明の待機系PC２の等値化判定処理フローを示している。待機系PC２はステップ６０１で稼動系PC１より２０分割された全ての等値化用データコマンドを受信したとき、ステップ６０２で内部状態を処理中にして、等値化データの一部として受信した固定データである等値化判定用プログラムを演算実行する。そして、ステップ６０３でその出力結果と等値化用データとして受信した稼動系PC１の出力結果を比較判定し、出力結果が一致した場合は内部状態を生存中に移行させて通常のプログラム演算実行６０４を行い、出力結果が不一致の場合は準備完了に移行させて等値化用データ待ち６０５とし等値化用データの再送処理を行う。   FIG. 7 shows the equalization determination processing flow of the standby PC 2 of the present invention. When the standby system PC 2 receives all equalization data commands divided into 20 from the active system PC 1 in step 601, the internal state is being processed in step 602, and the fixed PC 2 received as part of the equalization data The program for equalization determination which is data is calculated and executed. In step 603, the output result and the output result of the active PC 1 received as equalization data are compared and determined. If the output results match, the internal state is shifted to being alive and normal program operation execution 604 is performed. If the output results do not match, the process is shifted to preparation completion and the equalization data waiting 605 is performed, and the equalization data is retransmitted.

図８は本発明の等値化伝送プロトコルを示しており、これに従って稼動系PC１と待機系PC２の一連のデータ送受信について説明する。
（１）稼動系PC１から待機系PC２に対して、生存コマンドを周期的に送信する。
（２）待機系PC２は生存コマンドを受信したら、それに対する応答として生存リプライを稼動系PC１へ返送する。生存リプライは、前述したように準備中、準備完了、処理中、生存中の４種類あり、待機系PC２の内部状態によって分かれる。稼動系PC１は準備中を受信すると生存コマンドを待機系PC２へ送信し、準備完了を受信すると待機系PC２へ等値化用データコマンドの送信を開始する。
（３）稼動系PC１は等値化用データコマンドをデータ分割番号１から待機系PC２へ送信開始し、待機系PC２からの等値化用データリプライのデータ分割番号を確認しながら、順次データ分割番号をインクリメントしデータ分割番号２０までの対応する等値化用データコマンドを待機系PC２へ送信する。
（４）待機系PC２は全ての等値化用データコマンドを受信したら、等値化判定用のプログラム演算処理を実行する。プログラム演算処理した結果の出力データと稼動系PC１から送られてきた出力データを比較し、一致したら等値化データ送信中に出力データの変化がないため稼動系PC１と同様の通常処理へ移行する。待機系PC２が等値化判定用のプログラム演算処理実行中に稼動系PC１から生存コマンドを受信すると、生存リプライの処理中を稼動系PC１へ返送する。
（５）待機系PC２は、（４）で等値化判定用のプログラム演算処理した結果の出力データが、稼動系PC１から送られてきた出力データと一致して通常処理へ移行した状態で、稼動系PC１から生存コマンドを受信すると生存リプライの生存中を稼動系PC１へ返送する。また、（４）で処理した出力データが不一致の場合は、等値化用データの再送処理のために生存リプライの準備完了を稼動系PC１へ返送する。 FIG. 8 shows the equalization transmission protocol of the present invention, and a series of data transmission / reception between the active PC 1 and the standby PC 2 will be described according to this.
(1) The survival command is periodically transmitted from the active PC 1 to the standby PC 2.
(2) When the standby PC 2 receives the survival command, it returns a survival reply to the active PC 1 as a response thereto. As described above, there are four types of survival replies: being prepared, being ready, being processed, and being alive, and are divided according to the internal state of the standby PC 2. The active PC 1 sends a survival command to the standby PC 2 when it receives “preparation in progress”, and starts sending an equalization data command to the standby PC 2 when it receives the completion of preparation.
(3) The active PC 1 starts to transmit the equalization data command from the data division number 1 to the standby PC 2, and sequentially performs the data division while checking the data division number of the equalization data reply from the standby PC 2. The number is incremented and the corresponding equalization data command up to the data division number 20 is transmitted to the standby PC 2.
(4) When all the equalization data commands are received, the standby PC 2 executes a program calculation process for equalization determination. The output data resulting from the program operation processing is compared with the output data sent from the active PC 1, and if they match, there is no change in the output data during the transmission of the equalized data, and the routine proceeds to normal processing similar to that of the active PC 1. . When the standby PC 2 receives a survival command from the active PC 1 during execution of the program operation process for equalization determination, it returns a process of survival reply to the active PC 1.
(5) The standby PC 2 is in a state where the output data obtained as a result of the program calculation process for equalization determination in (4) matches the output data sent from the active PC 1 and shifts to normal processing. When the survival command is received from the active PC 1, the survival reply is returned to the active PC 1. If the output data processed in (4) does not match, the live reply ready is returned to the active PC 1 for the retransmission processing of the equalization data.

以上に示すように、入力データの状態変化がなく出力データが一致するまで等値化用データコマンドの送受信（（３）〜（５））を繰り返す。このことにより、稼動系PC１、待機系PC２共に出力データが一致した状態で通常状態でのプログラム演算処理へ移行することができる。   As described above, transmission / reception of equalization data commands ((3) to (5)) is repeated until there is no change in the state of the input data and the output data matches. As a result, it is possible to shift to the program operation processing in the normal state in a state where the output data of both the active PC 1 and the standby PC 2 match.

本発明の二重化制御システム構成例Duplex control system configuration example of the present invention 本発明の生存認識のための稼動系PCの処理フローProcessing flow of active PC for survival recognition of the present invention 本発明の生存認識のための待機系PCの処理フローProcessing flow of standby PC for survival recognition of the present invention 本発明の待機系PCの状態別による稼動系PCの処理フローProcessing flow of active PC by status of standby PC of the present invention 本発明の等値化のための稼動系PCの処理フローProcessing flow of active PC for equalization of the present invention 本発明の等値化のための待機系PCの処理フローProcessing flow of standby PC for equalization of the present invention 本発明の待機系PCの等値化判定処理フローEqualization determination processing flow of standby PC of the present invention 本発明の等値化伝送プロトコルEqualization transmission protocol of the present invention 従来の二重化制御システムのシステム構成図System configuration diagram of conventional redundant control system

符号の説明Explanation of symbols

１… 稼動系PC
２… 待機系PC
３… 等値化伝送路
４… リモートＩ／Ｏ伝送路
５… ローカル伝送路
６… リモート入力
７… ローカル入力
１１… 稼動系PC
１２… 待機系PC
１３… 伝送路
１４… 管理用パソコン
１５… ローダ
１６… 等値化伝送路
１７… 入出力装置
１８… 制御対象
1 ... Active PC
2 ... Standby PC
3 ... Equalization transmission line 4 ... Remote I / O transmission line 5 ... Local transmission line 6 ... Remote input 7 ... Local input 11 ... Active PC
12 ... Standby PC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Transmission path 14 ... Management personal computer 15 ... Loader 16 ... Equalization transmission path 17 ... Input / output device 18 ... Control object

Claims (3)

稼動系プログラマブルコントローラと待機系プログラマブルコントローラを備え、稼動系と待機系の各プログラマブルコントローラはそれぞれリモート入力とローカル入力に接続され、且つ各プログラマブルコントローラ間は等値化伝送路を介して等値化データの授受を行う二重化制御システムにおいて、
前記稼動系プログラマブルコントローラと待機系プログラマブルコントローラに等値化プロトコル処理手段と生存認識のためのプロトコル処理手段を設け、この生存認識のためのプロトコル処理手段は、前記稼動系プログラマブルコントローラから待機系プログラマブルコントローラに対して一定間隔で生存コマンドを送信し、この生存コマンドに対応する待機系プログラマブルコントローラの生存リプライの受信の有無を確認し、所定時間生存リプライの返送がなかったときに待機系プログラマブルコントローラはダウン中と認識し、生存リプライの返送時には待機系プログラマブルコントローラは生存と判別すると共に、
待機系プログラマブルコントローラからの生存リプライのデータに、電源が投入されてからイニシャライズ処理が完了するまでの状態の準備中、等値化処理の実行可能又は稼動系プログラマブルコントローラからの出力不一致の状態の準備完了、等値化判定用プログラムの演算処理中の状態の処理中、及び出力結果が一致して通常の演算処理状態の生存中の内部状態信号を備え、前記待機系プログラマブルコントローラは、前記生存コマンド受信時に当該内部状態信号の生存リプライを前記稼動系プログラマブルコントローラに送信し、
稼動系プログラマブルコントローラに生存確認後のプロトコル処理手段を設け、このプロトコル処理手段により前記準備中の生存リプライ受信時には生存コマンドを、前記準備完了の生存リプライ受信時には所定のデータに分割された等値化用データコマンドを、処理中の生存リプライ受信時には生存コマンドを、生存中の生存リプライ受信時には一定周期後に生存コマンドをそれぞれ待機系プログラマブルコントローラに送信することを特徴とした二重化プログラマブルコントローラの等値化方法。 Equipped with an active system programmable controller and a standby system programmable controller, each active system and standby system programmable controller is connected to a remote input and a local input, respectively, and between each programmable controller is equalized data via an equalization transmission line In the redundant control system that exchanges
The active system programmable controller and the standby system programmable controller are provided with an equalization protocol processing means and a protocol processing means for survival recognition. The protocol processing means for survival recognition is changed from the active system programmable controller to the standby system programmable controller. A survival command is sent at regular intervals, the standby programmable controller corresponding to this survival command is checked for survival reply, and the standby programmable controller is down when the survival reply is not returned for a predetermined time. Recognizing that it is in the middle, and when returning the survival reply, the standby system programmable controller determines that it is alive,
During the preparation of the status from the time the power is turned on until the initialization process is completed, the equalization process can be executed or the output mismatch from the active system programmable controller is prepared for the survival reply data from the standby system programmable controller Completion, the processing of the state during the processing of the equalization determination program, and an internal result signal in which the output result coincides and the normal processing state is alive, and the standby programmable controller includes the alive command When receiving, the live reply of the internal state signal is sent to the active system programmable controller,
Providing protocol processing means after confirmation of survival in the active system programmable controller, this protocol processing means equalizes the survival command when receiving the survival reply being prepared and divided into predetermined data when receiving the ready survival reply A method for equalizing a duplicated programmable controller, wherein a survival command is sent to a standby system programmable controller after a certain period when a live command is received, and a survival command is sent after a certain period when a live reply is being received . 前記稼動系プログラマブルコントローラの等値化プロトコル処理手段は、待機系プログラマブルコントローラに対して等値化用データコマンドによる分割されたデータが所定分割数となるまで等値化用データコマンドを送信し、所定数となったときに生存コマンドを送信すると共に、前記待機系プログラマブルコントローラは受信した等値化用データコマンドをデータ分割番号に対応した所定の内部データ領域に格納することを特徴とした請求項１記載の二重化プログラマブルコントローラの等値化方法。 The equalization protocol processing means of the active programmable controller transmits an equalization data command to the standby programmable controller until the data divided by the equalization data command reaches a predetermined number of divisions. 2. The survival command is transmitted when the number reaches the number, and the standby programmable controller stores the received equalization data command in a predetermined internal data area corresponding to the data division number. An equalization method for the duplicated programmable controller described. 前記待機系プログラマブルコントローラは、分割された全等値化用データ受信時に等値化判定用のプログラム演算処理を実行し、この演算結果と等値化用データとして受信した稼動系プログラマブルコントローラの出力結果とを比較判定し、一致時には前記内部状態を生存中に移行し、不一致時には内部状態を準備完了に移行することを特徴とした請求項２記載の二重化プログラマブルコントローラの等値化方法。 The standby programmable controller executes a program calculation process for equalization determination when receiving the divided all equalization data, and outputs the calculation result and the output result of the active programmable controller received as the equalization data 3. The equalization method for a duplex programmable controller according to claim 2, wherein the internal state shifts to being alive when they match, and the internal state shifts to ready when they do not match.
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