JP6382225B2 - 制御システム - Google Patents
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Description
本発明の一態様によると、第1のハードウェア要素と、第2のハードウェア要素と、ハードウェア要素から遠隔に配置されるサーバであって、ハードウェア要素はサーバと通信状態にあって、ハードウェア要素とサーバとの間でデータを通信することができる、サーバと、サーバで実行されるサービス(service)として実装される主制御モジュールであって、ハードウェア要素と通信してハードウェア要素のうちの少なくとも1つを制御するように動作することができる主制御モジュールとを備える制御システムが提供される。
好都合には、ハードウェア要素の1つはアクチュエータである。
有利には、第1および第2のハードウェア要素は単一のハードウェア装置に統合される。
好都合には、主制御モジュールは、サーバでサービスとして実行されるアルゴリズムを備える。
有利には、ハードウェア要素は、伝送制御プロトコル(TCP)の上で実行される現場レベル(field−level)のプロトコルを使用してサーバと通信する。
好都合には、ハードウェア要素はインターネットを介してサーバと通信する。
有利には、サーバは、クラウドの一部を形成するサーバである。
好都合には、ハードウェア要素のうちの少なくとも1つはローカル・エリア・ネットワークを介してクラウドに接続される。
有利には、ハードウェア要素のうちの少なくとも1つはゲートウェイ・サーバを介してクラウドに接続される。
好都合には、上記システムはさらに、サーバと通信状態にあってユーザがサーバと対話して主制御モジュールを監視および制御できるようにするユーザ・インターフェースを備える。
有利には、ユーザ・インターフェースは、サービスとしてのプラットフォーム(PaaS)またはサービスとしてのソフトウェア(SaaS)として実装される。
有利には、遅延補償モジュールは、主制御モジュールとハードウェア要素のうちの少なくとも1つとの間の通信の往復時間遅延に一致するように遅延補償値を選択する。
好都合には、遅延補償モジュールはスミス予測器である。
有利には、スミス予測器は、プロセス変量ではなくプロセス誤差を遅延補償値で変更して、主制御モジュールとハードウェア要素との間の通信の遅延を補償する。
好都合には、遅延推定モジュールは、指数重み付き移動平均の計算を使用して遅延を推定する。
有利には、遅延推定モジュールは、指数重み付き移動分散の計算を使用して遅延の分散を推定する。
好都合には、I/Oインターフェースは、各制御モジュールが最後に稼働し、ハードウェア要素のうちの少なくとも1つに制御データを通信してからの時間を示す時間値を記録するように動作することが可能な時間記録モジュールを含む。
有利には、各制御モジュールは、所定のサンプリング期間にわたってI/Oインターフェースをポーリングして、他方の制御モジュールの時間記録モジュールによって記録された時間値を判定するように動作することが可能である。
好都合には、最も小さいID番号を有する制御モジュールが稼働モードで動作するように構成される。
好都合には、サーバは、互いに異なる地理的場所に配置される。
好都合には、待機モードで動作している各制御モジュールは、稼働モードで動作している制御モジュールの目標値と同じ値に自身の目標値を設定するように動作することが可能である。
有利には、主制御モジュールは、サーバで実行されている仮想機械で実行されるサービスとして実装される。
好都合には、各他の制御モジュールは、サーバで実行されているそれぞれ別個の仮想機械で実行されるサービスとして実装される。
有利には、各他の制御モジュールは、1つまたは複数の別個のサーバで実行されている別個の仮想機械で実行されるサービスとして実装される。
好都合には、ハードウェア要素の1つはアクチュエータである。
有利には、第1および第2のハードウェア要素は単一のハードウェア装置に統合される。
好都合には、主制御モジュールは、サーバでサービスとして実行されるアルゴリズムを備える。
有利には、ハードウェア要素は、伝送制御プロトコル(TCP)の上で実行される現場レベルのプロトコルを使用してサーバと通信する。
好都合には、ハードウェア要素はインターネットを介してサーバと通信する。
有利には、サーバは、クラウドの一部を形成するサーバである。
好都合には、ハードウェア要素のうちの少なくとも1つはローカル・エリア・ネットワークを介してクラウドに接続される。
有利には、ハードウェア要素のうちの少なくとも1つはゲートウェイ・サーバを介してクラウドに接続される。
好都合には、上記方法はさらに、サーバと通信状態にあるユーザ・インターフェースを提供し、そのユーザ・インターフェースを使用してサーバと対話して主制御モジュールを監視および制御するステップを含む。
有利には、ユーザ・インターフェースは、サービスとしてのプラットフォーム(PaaS)またはサービスとしてのソフトウェア(SaaS)として実装される。
有利には、上記方法は、主制御モジュールとハードウェア要素のうちの少なくとも1つとの間の通信の往復時間遅延に一致するように遅延補償値を選択するステップを含む。
好都合には、上記方法は、スミス予測器を使用してプロセス変量を変更するステップを含む。
有利には、上記方法は、スミス予測器を使用して、プロセス変量ではなくプロセス誤差を遅延補償値で変更して、主制御モジュールとハードウェア要素との間の通信の遅延を補償するステップを含む。
好都合には、上記方法は、指数重み付き移動平均の計算を使用して遅延を推定するステップを含む。
有利には、上記方法は、指数重み付き移動分散の計算を使用して遅延の分散を推定するステップを含む。
好都合には、I/Oインターフェースは、各制御モジュールが最後に稼働し、ハードウェア要素のうちの少なくとも1つに制御データを通信してからの時間を示す時間値を記録するように動作することが可能な時間記録モジュールを含む。
有利には、各制御モジュールは、所定のサンプリング期間にわたってI/Oインターフェースをポーリングして、他方の制御モジュールの時間記録モジュールによって記録された時間値を判定する。
好都合には、上記方法は、最も小さいID番号を有する制御モジュールを稼働モードで動作させるステップを含む。
好都合には、サーバは、互いに異なる地理的場所に配置される。
好都合には、上記方法は、待機モードで動作している各制御モジュールの目標値を、稼働モードで動作している制御モジュールの目標値と同じ値に設定するステップを含む。
有利には、主制御モジュールは、サーバで実行されている仮想機械で実行されるサービスとして実装される。
好都合には、各他の制御モジュールは、サーバで実行されているそれぞれ別個の仮想機械で実行されるサービスとして実装される。
有利には、各他の制御モジュールは、1つまたは複数の別個のサーバで実行されている別個の仮想機械で実行されるサービスとして実装される。
本発明の一実施形態では、完全なオートメーションをサービスとして提供するために、オートメーション・システムの全演算機能をクラウドに移す。ハードウェア要素の中には、センサ、アクチュエータ、安全性/緊急時の運転停止制御機能など、クラウドに移動することができないものがある。図2は、オートメーション・アーキテクチャの一例を示す。以下の説明では、このアーキテクチャがどのようにしてすべてのレベルで全オートメーション機能を実現するかを説明し、このアーキテクチャと図1に示す既存のオートメーション・システムとの主な違いを強調する。
1)アプリケーションをVMで実行し、消費された帯域幅およびCPUの利用率を測定することにより、各アプリケーションのCPUの利用率uiおよび帯域幅特性biを求める。
2)VM Vkによって提供することが可能な最大帯域幅BkおよびCPU利用率Ukを求める。
3)図3に示す割り当てアルゴリズムに基づいてコントローラの割り当てを決定する。割り当てアルゴリズムの実行後、SkはVM Vkに割り当てられるコントローラを含んでいる。
本発明の一実施形態は、コントローラをクラウドに移すことによって生じるインターネット遅延に対処する方法およびシステムを提供する。従来のフィードバック制御ループを図4(a)に示す。制御されるプロセスは、プロセス変量と呼ばれる入力および出力を有する。プロセス変量はフィードバックされて、基準値または目標値とも呼ばれる所望の値と比較される。目標値とプロセス変量の差を、誤差と呼ぶ。コントローラは、誤差を入力として受け取り、その誤差を補正するために必要なコントローラ動作を算出する。
この項では、コントローラ障害のある状況で正常な動作を補償する分散故障耐性アルゴリズムを説明し、本システムの理論的な性能を分析する。この項では、大半の現実の事例で、本発明の一実施形態のアルゴリズムを使用するクラウド・フィードバック制御が、制御対象のプロセス動作に実質的に影響を及ぼさないことも示す。
・G3:コントローラの引き継ぎは滑らかに行われ、望ましくない過渡応答のアーチファクトを生じさせない。
(i)コントローラのモード。稼働中または待機中。
(ii)コア制御アルゴリズムを実行することにより、自身の次の制御動作。
図7は、すべてのコントローラの上で実行されるRCCの疑似コードを示す。一番最初のサイクルに、RCCは、コントローラCiのIDiおよび稼働閾値Diを初期化して、一度に1つのみのコントローラが稼働することを保証する。IDは主コントローラには1に設定され、副コントローラには2に設定され、以下同様に設定される。また、任意のコントローラのペア(Ci,Cj)(ただしi>j)について、稼働閾値はDi>Dj≧Tsを満たさなければならない。Tsはサンプリング期間である。そして、上記の主要ステップがサンプリング期間ごとに実行される。ポーリング・ステップで、I/Oインターフェースから以下の変数を取得する。
(ii)lastAction:状態変数aの表現。すなわちアクチュエータによって実行された最後の動作。
(iii)lastActionAge:時間カウンタ配列であり、lastActionAge(i)は、状態変数ui、すなわちCiが最後に稼働してから経過した時間を表す。
コントローラを切り換えると、プロセス出力に「出っ張り(bump)」が生じる可能性があり、その場合は保証3に反することになる。これは、元のコントローラ動作の最終的な値が新しいコントローラ動作の初期値と等しくない場合に発生する。この主要な理由は、冗長コントローラが必ずしも同時に始動しないためである。大半のコントローラが積分要素を有すると、各自の積分間隔が異なる開始時間を有するため、コントローラの出力は同じにはならない。
・ クラウド・コントローラは、高い信頼性を要求するシステムにおいて物理コントローラのバックアップとして機能する。それにより、すべての物理コントローラを複製する場合と比べて大幅な費用の節減を実現することができる。
・ クラウド・コントローラを使用して一時的にシステムを管理し、その間にそのシステムの物理コントローラが障害のために改良または交換される。これは、短い期間だけ必要とされるクラウド・サービスのオンデマンド性に適合する。
・ クラウド・コントローラは、プライベートのクラウドに配備して同じ会社の複数の施設にサービスすることができ、それによりすべての施設の制御機能を仮想化された資源にまたがって統合することができる。
次いで、クラウドに置かれるコントローラ、ホスト側のVM、ホスト側のサーバ、ネットワーク・スイッチ、およびインターネット・リンクのためのフェイル・ストップ障害モデルを説明する。以下の説明では保証G1〜G3を正式に証明する。
提案されるRCCアルゴリズムは、少なくとも1つのリンクを通じてアクセスできる動作中のコントローラが少なくとも1つある限り、制御されるプロセスの正常な動作を保証する。
Ψが正常なコントローラの非空集合であるとする。さらに、Cs∈Ψが最も小さいID「s」および最も小さい稼働閾値Dsを有するコントローラであるとする。正常でないすべてのコントローラCi∈/Ψかつi<sについて、Ciは状態の組を更新することができないので、最後の動作からの経過時間カウンタuiは増大し続ける。したがって、uiの値は、すべてがCsの稼働閾値、すなわちDsを超えるまで増加し続ける。Dsを超えると、iAmEngagedフラグが演算ステップでTRUEと評価されるため、Csが稼働状態になる。Csが稼働状態になると、Csは状態の組の最後の動作からの経過時間カウンタをリセットする。他の生きているコントローラCj∈Ψ\{Cs}は、カウンタ値が各自の稼働閾値Djよりも小さいので、そのリセット事象を観察する。その結果、各コントローラのiAmEngagedフラグがFALSEに設定され、それらコントローラに強制的に動作を保留させる。したがって、動作中で到達可能なコントローラが少なくとも1つある限り、常に正確に1つのコントローラがプロセスを管理していることになる。
元の制御アルゴリズムが、障害のない条件下でゼロの行き過ぎ量とゼロの定常状態誤差を保証する場合、RCCアルゴリズムは、動作中の到達可能なコントローラが1つあれば、障害のある条件下で同じ行き過ぎ量と定常状態誤差の性能を保証する。
稼働中のコントローラCiが離散時刻n=kに故障するとする。バックアップ・コントローラCjの最初の動作は、有限数のサンプリング期間
1つの障害がある状況における整定時間tsの最悪の事例の増加は、インターネットの往復遅延RTTjおよびバックアップ・コントローラCjの稼働閾値Djが上限となり、
この証明は当業者には単純明快なものである。簡潔のために、最終結果は微分を含めずに示す。一般性を失うことなく、単位利得システムをその支配的な時定数で表し、その支配的な時定数の10%ごとに周期的にサンプリングし、これはサンプリング期間を設計する際の経験則である。そのようなシステムのステップ応答は、y[n]=(1/11)δ[n]+u[n−1]−(10/11)n+2として導出することができる。障害がない条件下での整定時間tsは、プロセスが最終値の5%以内にとどまるのに要する時間として定義される。障害のない条件下では整定時間ts0は30サンプリング期間として得られる。離散時刻k>0に障害が発生した時に同様の分析を使用する。
(i)ts1。この時間中に、最初のコントローラCiが故障する前にプロセス出力を0から中間値0<α<1に制御する。その結果、ts1=log(1−α)/log(10/11)−2になる。
上記から、
RCCアルゴリズムは、コントローラが復旧した時にプロセス応答に変化が生じないことを保証する。
コントローラCjが現在稼働中であるとする。Ci(ただし、i<j)に障害が発生したが、現在は復旧しているとする。Ciはより小さいIDを有するため、Ciが稼働し、制御I/Oインターフェースで維持されている状態の更新を開始する。Ciが復旧していることをCjが検出するのに
この項では、本発明により提案されるクラウドを利用した制御方式の性能を厳格に評価する。以下の説明では、本発明の一実施形態のクラウドに置かれたコントローラが8000マイル離れた場所に配置される産業用プラントをどのように効果的に制御するかを示す。以下の説明では、本発明の一実施形態がどのようにして大きなインターネット遅延を緩和し、障害時に冗長コントローラを動的に切り換えて、制御対象の産業用プラントの滑らかで確実な動作を実現することができるかも実証する。
模擬した産業用プラントは、図10に示す太陽熱発電プラントであった。太陽熱発電プラントの動作は、合成オイル・サイクル、塩サイクル、蒸気サイクル、および凝縮サイクルの4つの主要なプロセス・サイクルに分けられる。オイル・サイクルでは太陽エネルギーを集め、塩サイクルでそのエネルギーを保存して後に給熱する。蒸気サイクルと凝縮サイクルは、蒸気タービンの操作を担う。オイル・サイクルは太陽光集光ミラーで開始し、ミラーは、オイルの中を通る水平方向のパイプに沿って太陽の熱を集める。オイルがその熱を吸収し、その熱を2つに分岐して渡し、塩サイクルおよび蒸気サイクルと作用させる。
以下の項では、クラウドを利用した制御方式の実現可能性を実証する。
太陽光集光器は、重量1,000kgの可動部品を備える。放物トラフ・ミラーは、1mの焦点距離を有する。集光器は、ミラーの焦点軸を中心に回転する。歯車比100のギヤボックスを備える大型のDCモータが集光器を駆動する。伝達関数は、Θ(s)/Vf(s)=0.1/(s3+18s2+80s+10)として導出される。Θ(s)およびVf(s)はそれぞれ集光器の角度位置のラプラス変換関数とDCモータの界磁回路に印加される電圧である。この伝達関数の支配的な時定数は7.77sである。したがって、750msのサンプリング期間を選択した。
上記の実験を温度制御プロセスについても繰り返したが、温度制御プロセスは太陽光集光器の位置決めプロセスとはかなり異なる。この温度制御プロセスでは、オイルの温度を調節するために、塩が畜熱するかまたは給熱するか、および畜熱/給熱する熱の量を決定する。図10のTT1で測定される温度はオイル・サイクル全体の動作に依存する。そのため、2つのオイル熱交換器の動作を模擬した。太陽光集光器は追加的な熱交換器として模擬した。熱交換器は、支配的な時定数が20〜30秒の間である伝達関数を用いて模擬した。塩の相互作用の伝達関数は、O(s)/Vp(s)=5/(25s+1)(3s+1)によって与えられる。O(s)およびVp(s)はそれぞれ排出オイル温度のラプラス変換関数とポンプ・モータの駆動装置に印加される電圧である。1時間にわたる一時的な曇天条件の影響も模擬した。この外乱の伝達関数は、時定数が5分間の1次システムとして近似される。プロセス全体の支配的な時定数は189秒と算出されるが、1秒の最大サンプリング期間を使用してシステムに負荷を与えた。
システムの堅牢性を試験し、遅延補償器の効果を示すために、短い時定数でプロセスを制御する際に大きな無作為の遅延を作為的に挿入する。(100,70,500)msの(平均μ、標準偏差σ、および最大値max)の近似値を有する遅延分散を使用したが、x軸を換算係数で乗算して遅延を大幅に増大させる。10、20、および40の換算係数を使用して確率分布を適切に調整し、曲線の下にある面積が1に等しい状態を保つようにする。この調整により、(μ,σ,max)の値がそれぞれ(1, 0.7, 5)秒、(2, 1.4, 10)秒、(4, 2.8, 20)秒の過剰な遅延を得る。これらの大きな遅延は、クラウド・コントローラと模擬されるプラント動作との間に加える。そのような分散下では、パケットは高変動の遅延を受け、それによりパケットは正しくない順序で到着した。それらの遅延は、ルータで輻輳が発生する時の状況、過渡的なルーティング・ループの形成、またはネットワーク・リンクの障害や復旧による経路選定表の変化に相当する可能性がある。
補償を行った場合の性能と補償を行わない場合の性能を、基準となるゼロ遅延の事例と比較する。補償を行った事例については、各実験を10回繰り返し、最悪の性能を選択する。この実験の結果を3種類の遅延分散について図13に示す。図13は、加えられる遅延が大きいほど、「補償なし」のクラウドの制御ループが行き過ぎとなり(図13(a)および図11(b))、最終的に不安定になる(図13(c))ことを示している。それに対して、本発明の一実施形態の遅延補償器は、明らかな行き過ぎを起こさずに滑らかな応答を維持している。
この項では、クラウドに置かれたコントローラが障害が発生した場合にどのように滑らかな引き継ぎを実現するかを示す。2つの冗長なコントローラを図9に示すように配置して現実の遅延を用いた実験を繰り返す。障害がある状況下でのRCCアルゴリズムの時間応答を障害のない場合と比較する。図10に示す水流プロセス(FT3、FC3)にステップ入力を導入する。5秒の支配的な時定数を想定し、したがって500msのサンプリング期間を想定する。ステップ入力はt=0sに印加される。主コントローラは、t=18sにTCP接続を無効にすることによって故障させ、主コントローラはt=170sに動作に復旧する。これらの時刻は、過渡状態中に1回の引き継ぎ事象が発生し、定常状態中にもう1回引き継ぎ事象が発生するように選択される。
新しいクラウド・サービスとして自動的なフィードバック制御を提供することには、産業システム、演算システム、および通信システムを含む多くの実用システムにいくつかの潜在的な利益を有する。クラウド・コントローラは、既存コントローラにとって代わる、またはそのバックアップとして機能し、費用の節減と機敏性を提供する。ただし、タイムリーかつ高信頼に感知/動作データを通信することは大きな課題である。
Claims (19)
- 制御システムであって、
第1のハードウェア要素と、
第2のハードウェア要素と、
前記第1および第2のハードウェア要素から遠隔に配置されるサーバであって、前記第1および第2のハードウェア要素が前記サーバと通信状態にあり、前記第1および第2のハードウェア要素と前記サーバとの間で現場レベルのプロトコルを使用してデータを通信することができる、サーバと、
該サーバで実行されるサービスとして実装される主制御モジュールであって、前記制御システム内の直接制御層の一部を形成し、前記現場レベルのプロトコルを使用して前記第1および第2ハードウェア要素と通信して前記第1および第2のハードウェア要素のうちの少なくとも1つを制御するように動作することができる主制御モジュールと、
前記サーバで実行されるサービスとして実装される副制御モジュールであって、前記第1および第2のハードウェア要素と通信して前記第1および第2のハードウェア要素のうちの少なくとも1つを制御するように動作することが可能な副制御モジュールとを備え、
各制御モジュールは、前記第1および第2のハードウェア要素に制御動作を送信しない待機モードと、前記第1および第2のハードウェア要素に制御動作を送信する稼働モードとで動作するように構成され、
各制御モジュールは、通信して他方の制御モジュールの動作モードを確認するように動作することができ、他方の制御モジュールが前記稼働モードで動作していない場合は、一方の制御モジュールが前記稼働モードに切り替わるように動作することが可能であり、
前記システムの初期化時に、前記主制御モジュールが前記稼働モードで動作し、前記副制御モジュールが前記待機モードで動作する制御システム。 - 前記主制御モジュールが、前記第1および第2のハードウェア要素のうちの少なくも1つを連続的に制御するように動作することができる直接連続制御モジュールであり、かつ、直接デジタル制御モジュールである請求項1に記載の制御システム。
- 前記第1および第2のハードウェア要素の1つが、センサおよびアクチュエータのうちの少なくとも1つである請求項1に記載の制御システム。
- 前記第1および第2のハードウェア要素および前記サーバが、クラウドネットワークの一部を形成する請求項1に記載の制御システム。
- 前記サーバと通信状態にあり、ユーザが前記サーバと対話して前記主制御モジュールを監視および制御できるようにするユーザ・インターフェースを備え、
該ユーザ・インターフェースが、サービスとしてのプラットフォーム(PaaS)またはサービスとしてのソフトウェア(SaaS)として実装される請求項1に記載の制御システム。 - 前記第1および第2のハードウェア要素が、プロセス変量を出力し、
前記プロセス変量を前記主制御モジュールの入力に伝達するフィードバック・ループと、
前記プロセス変量を遅延補償値によって修正して、前記主制御モジュールと前記第1および第2のハードウェア要素との間の通信の遅延を補償する遅延補償モジュールとを備える、請求項1に記載の制御システム。 - 前記第1および第2のハードウェア要素が、プロセス変量を出力し、
前記プロセス変量を前記主制御モジュールの入力に伝達するフィードバック・ループと、
前記プロセス変量を遅延補償値によって修正して、前記主制御モジュールと前記第1および第2のハードウェア要素との間の通信の遅延を補償する遅延補償モジュールと、
前記プロセス変量を受け取る第1の入力および基準値を受け取る第2の入力とを含む比較装置とを備え、
該比較装置は、前記プロセス変量を前記基準値と比較し、前記主制御モジュールの入力に比較値を出力し、
前記遅延補償モジュールは、前記プロセス変量または誤差値を前記遅延補償値によって修正する、請求項1に記載の制御システム。 - 前記遅延補償モジュールは、前記主制御モジュールと前記第1および第2のハードウェア要素のうちの少なくとも1つとの間の通信の往復時間遅延に一致するように前記遅延補償値を選択する請求項7に記載の制御システム。
- 前記遅延補償モジュールが、スミス予測器であり、
前記スミス予測器が、前記プロセス変量に代えてプロセス誤差を遅延補償値によって修正して、前記主制御モジュールと前記第1および第2のハードウェア要素との間の通信の遅延を補償する請求項7に記載の制御システム。 - 前記主制御モジュールと前記第1および第2のハードウェア要素のうちの少なくとも1つとの間の通信の往復時間遅延を推定するように動作することが可能な遅延推定モジュールを備える請求項7に記載の制御システム。
- 前記遅延補償モジュールが、所定の時間にわたって前記プロセス変量を次第に修正する請求項7に記載の制御システム。
- 入力/出力(I/O)インターフェースを備え、
各制御モジュールが、前記I/Oインターフェースと通信するために接続され、
前記I/Oインターフェースは、各制御モジュールが最後に稼働して前記第1および第2のハードウェア要素のうちの少なくとも1つに制御データを通信してからの時間を示す時間値を記録するように動作することが可能な時間記録モジュールを含み、
各制御モジュールは、所定のサンプリング期間にわたって前記I/Oインターフェースをポーリングして、他方の制御モジュールの時間記録モジュールによって記録された前記時間値を判定するように動作することが可能である請求項1に記載の制御システム。 - 前記主制御モジュールに第1のID番号が割り当てられ、
前記副制御モジュールに、前記第1のID番号よりも大きい第2のID番号が割り当てられ、
最も小さいID番号を有する制御モジュールが、前記稼働モードで動作するように構成される請求項1に記載の制御システム。 - 前記サーバで実行されるサービスとして実装される少なくとも1つのさらに他の制御モジュールを備え、
さらに他の制御モジュールは各々、前記第1および第2のハードウェア要素と通信して前記第1および第2のハードウェア要素のうちの少なくとも1つを制御するように動作することが可能であり、
さらに他の制御モジュールは各々、前記第1および第2のハードウェア要素に制御動作を送信しない待機モードと、前記第1および第2のハードウェア要素に制御動作を送信する稼働モードとで動作するように構成され、
さらに他の制御モジュールは各々、前記I/Oインターフェースと通信して、他の制御モジュールの動作モードを判定するように動作することが可能である請求項12に記載の制御システム。 - 少なくとも1つの制御モジュールが、その他の制御モジュールのうちの少なくとも1つとは異なるサーバであり、かつ/または、前記その他の制御モジュールのうちの少なくとも1つとは異なる地理的場所に配置されたサーバで実行されるサービスとして実装される請求項14に記載の制御システム。
- 各制御モジュールが、積分器を含み、
各制御モジュールが、自身の積分器の値をその他の制御モジュールに通信するように動作することができ、
前記待機モードで動作している各制御モジュールは、前記待機モードで動作している各制御モジュールがいつでも前記稼働モードに滑らかに切り替われることができるように、前記稼働モードで動作している制御モジュールの積分器の値と一致するように自身の積分器の値を設定するように構成される、請求項14に記載の制御システム。 - 前記待機モードで動作している各制御モジュールは、前記稼働モードで動作している制御モジュールの目標値と同じ値に自身の目標値を設定するように動作することが可能である請求項14に記載の制御システム。
- 前記主制御モジュールは、前記サーバで実行されている仮想機械で実行されるサービスとして実装される請求項1に記載の制御システム。
- 各他の制御モジュールは、1つまたは複数の別箇の前記サーバで実行されている仮想機械で実行されるサービスとして実装される請求項14に記載の制御システム。
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