JPH03187597A - データ伝送システムの出力切替方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、プラント計装システムや各種の制御システム
等に利用されるデータ伝送システムの出力切替方式に係
わり、特にある実行制御機器の異常時１時間遅れなく他
の制御機器の出力データに切替えてバックアップするデ
ータ伝送システムの出力切替方式に関する。

（従来の技術） 近年、ユーザからの要望に応じて高速大容量の大規模デ
ータ伝送システムが開発されており、またシステムの構
築形態も機能集中方式から機能分散方式に移行してきて
いる。

ところで、かかるデータ伝送システムにおいては、第３
図に示すようにパスラインやループラインなどの伝送ラ
イン１に複数の伝送装置２ａ。

２ｂ、２ｃのほか、上位計算機３が接続されている。い
ま、プログラマブルコントローラ４ａと入出力装置５の
間で入出力信号の授受を行い、少なくとも１組以上の検
出器、駆動装置等からなる検出・駆動部６１．・−・、
６．を操作しているとする。

また、プログラマブルコントローラ４ｃはプログラマブ
ルコントローラ４ａの故障時にバックアップを行うため
のバックアップ用のプログラブルコントローラとする。

一方、上位計算機３は各伝送装置２ａ、２ｂ間で授受さ
れるデータく順次取り込んで記憶部の所定のエリアに記
憶する。この状態においである伝送装置例えば２ａに接
続される実行中の制御機器１例えばプログラマブルコン
トローラ４ａに異常が生じたとき、上位計算機３ではそ
のプログラマブルコントローラ４ａの出力を受けて異常
と判断すると、プログラマブルコントローラ４ａが異常
になる直前に順次取り込んで記憶部の所定のエリアに記
憶されていたデータをバックアップ用のプログラマブル
コントローラ４ｃに伝送し、直ちにプログラマブルコン
トローラ４ｃを起動する。プログラマブルコントローラ
４ｃのプログラムはプログラマブルコントローラ４ａと
同一プログラムがストアされているので、プログラマブ
ルコントローラ４ａの異常になる直前のデータを使用し
て入出力装置５と新たにデータの授受を行い、入出力装
置５に接続されている検出・駆動部６１　ｒ　・・・、
６７の操作を再開する。

７はインターフェイスである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、以上のようなデータ伝送システムにおいては、
上位計算機３がプログラマブル・コントローラ４ａの異
常時、プログラマブル・コントローラ４ａの出力から異
常を判断した後、プログラマブル・コントローラ４ｃに
データを伝送してプログラマブルコントローラ４ｃを起
動する方式であるので、プロセス入出力装置５がプログ
ラマブル・コントローラ４ｃのデータを用いて検出・駆
動部６１．・・・、６４へ所定の操作を行うまでに相当
の時間遅れを生じ、そのため非常に重要な制御とか、高
い安全性を要求されているプラントの場合には適用しに
くい問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、実行中の制
御機器の異常時、他の制御機器の出力データに切替えて
迅速に入出力制御を行い得、例えばプラント計装システ
ムの安全性を確保しながら速やかに操業を継続しうるデ
ータ伝送装置の出力切替方式を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段および作用）本発明は上記
課題を解決するために、伝送ラインに複数台の伝送装置
が分散配置され、そのうち適宜な台数の伝送装置に接続
される制御機器のうち少なくとも１台をバックアップ用
とし、かつ、残りの少なくとも１台以上の伝送装置に前
記制御機器からの伝送データに基づいてプロセスに対す
る人出力制御を行うプロセス入出力装置が接続されたデ
ータ伝送システムにおいて、前記各伝送装置のコモンメ
モリにそれぞれ前記各制御機器およびプロセス入出力装
置の専用アドレスエリアを設けるとともに各専用アドレ
スエリアごとに伝送ラインを接続し、各伝送装置間で高
速でサイクリックにトークンを受は渡ししながら各制御
機器およびプロセス入出力装置のデータを専用アドレス
エリアに順次同報通信することにより、各伝送装置のコ
モンメモリに同一内容のデータを記憶する。

一方、プロセス入出力装置は自身の伝送装置のコモンメ
モリのある制御機器に対応する専用アドレスエリアのデ
ータを用いてプロセスに対する人出力制御を行い、前記
ある制御機器の異常時、他の正常な制御機器に対応する
専用アドレスエリアに切替えてデータを取り出してプロ
セスに対する人出力制御を行うことにより、制御機器の
異常時に時間遅れなく速やかにバックアップを行い、操
業の安全を確保するものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

各伝送装置から伝送されるデータを各伝送装置ごとに共
有すれば、各伝送装置ではデータの集中化によってシス
テム全体の監視を容易に行うことが可能である。このデ
ータの集中のことを密結合といい、この場合には各伝送
装置ごとにコモンメモリを設け、各伝送装置間ではトー
クンを受は渡ししながらデータを伝送すれば、各伝送装
置のコモンメモリには同一のデータを格納することがで
きる。

第１図はかかる高速・密結合のデータ伝送システムのブ
ロック構成を示す図である。このデータ伝送システムは
、パスラインやループラインなどの伝送ライン１１に複
数の伝送装置１２ａ。

１２ｂ、１２ｃ、・・・が分散配置され、そのうち伝送
装置１２ａ、１２ｃにはそれぞれインターフェイス１３
ａ、１３ｃを介してプロセス制御用プログラマブル・コ
ントローラ１４．１５が接続され、また伝送装置１２ｂ
にはプロセスの状態データを入力し、さらに操作データ
を出力する機能をもったプロセス入出力装置１６を介し
て少なくとも１組以上の検出器、駆動装置等からなる検
出・駆動部１７１．・・・、１７ｏが接続されている。

前記伝送装置１２ａ〜１２ｃは、第２図に示す如くそれ
ぞれほぼ同一容量のコモンメモリを有し、これらコモン
メモリにはそれぞれ伝送装置１２ａ。

１２ｂ、１２ｃごとに専用アドレスエリアＤ２゜Ｄ、、
Ｄ４が割り当てられている。なお、プログラマブル・コ
ントローラ１４．１５のデータを格納する専用アドレス
エリアの先頭には該当プログラマブル・コントローラ１
４．１５の動作状態を示すデータを格納する１ビツトの
エリアが設けられ、この１ビツトエリアには正常時に“
１″、故障時に“０”を格納する構成となっている。

前記プログラマブル・コントローラ１４．１５は、それ
ぞれ同一のプログラムをもっており、プラントの制御を
行うキーコンポーネントとなっている。

一方、各伝送装置１２ａ１２ｂ、１２ｃ間のデータ伝送
方式は、所定の時間ごとにトークンを順次高速でサイク
リックに受は渡ししながら各伝送装置ｆ１２ａ１２ｂ、
１２ｃのコモンメモリの予め割り当てられた専用アドレ
スエリアに順次書き込んでいく同報通信方式を採用する
。

次に、各伝送装置１２ａ１２ｂ、　　１２ｃのデータの
授受について説明する。各プログラマブル・コントロー
ラ１４．１５およびプロセス入出力装置１６から出力さ
れたデータはそれぞれ対応するインターフェイス１３ａ
、１３ｃおよび１３ｂ。

を介して時々刻々伝送装置１２ａ、１２ｃ。

１２ｂのコモンメモリの該当アドレスエリアＤ　２　＋
Ｄ４およびり、に書き込んでいく。

この伝送装置１２ａ、１２ｃ、１２ｂのコモンメモリに
書き込まれたプラント制御データは各伝送装置１２ａ、
１２ｃ、１２ｂの順序でトークンを受は渡ししながら高
速にサイクリックに伝送され、各伝送装置１２ａ、１２
ｃ、１２ｂごとに割り当てられたコモンメモリの専用ア
ドレスエリアに書き込んでいく。従って、各伝送装置１
２ａ。

１２ｃ、１２ｂのコモンメモリにはそれぞれ同一のデー
タが峙々刻々最新のデータに書き換えられながら記憶さ
れていく。よって、各伝送装置１２ａ、１２ｃ、１２ｂ
に接続されている制御機器、つまりプログラマブル・コ
ントローラ１４゜１５およびプロセス入出力装置１６は
あたかも直接プラント制御データの出力光の制御機器と
密結合された状態となっている。

ここで、プロセス入出力装置１６は、予め設定された時
間ごとにサイクリックに検出・駆動部１７１．１７２．
・・・のプロセス状態データを取り込んでコモンメモリ
の専用アドレスエリアＤ３に格納し、また常用側である
例えばプログラマブル・コントローラ１４の専用アドレ
スエリアＤ２の先頭ビットをチエツクし、この先頭ビッ
トが１”のときにはプログラマブル・コントローラ１４
が正常であると判断し、当該アドレスエリアＤ２のデー
タを出力専用アドレスエリアＤ２から読み出して検出・
駆動部１７１，１７２．・・・に供給する。

一方、プロセス入出力装置１６は、専用アドレスエリア
Ｄ２の先頭ビットが“０”のとき、プログラマブル・コ
ントローラ１４が異常であると判断し、プログラマブル
・コントローラ１５の専用アドレスエリアＤ４の先頭ビ
ットを確認して当該アドレスエリアＤ４のデータを読み
出して検出・駆動部１７１，１７□、・・・に供給する
。

従って、以上のような実施例によれば、伝送装置１２ａ
、１２ｂ、１２ｃの各コモンメモリを各制御機器に対応
して専用アドレスエリアを割り当てるとともに、高速で
サイクリックにトークンを移しながら各伝送装置１２ａ
、１２ｂ、１２ｃのコモンメモリのデータを記憶してい
くので、各伝送装置１２ａ、１２ｂ、１２ｃは同一のデ
ータを保持することができ、しかもそのデータ内容から
容易にプラントの動作状態を把握できる。また、プロセ
ス入出力装置１６は正常な１つのプログラマブル・コン
トローラ例えば１４の専用アドレスエリアのデータを用
いて検出・駆動部１７゜１７゜、・・・を操作するが、
その専用アドレスエリアの先頭ビットの状態から当該プ
ログラマブル・コントローラ１４が異常であると判断し
たとき、プログラマブル・コントローラ１５の専用アド
レスエリアからデータを読み出して検出・駆動部１７１
．１７２．・・・を操作するので、峙間遅れを無くして
自動的に正常側プログラマブル・コントローラ１５の出
力データに切り替えられ、何らプラントの操業を中断さ
せることなく継続でき、しかも非常に安定な状態で切り
替えることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

プロセス入出力装置１６に対応する伝送装置１２ｂを除
くと、２台の伝送装置１２ａ。

１２ｃを設けたが、３台以上の伝送装置を設けてもよく
、また制御機器はプログラマブル・コントローラに限ら
ないことは言うまでもない。その他、本発明はその要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、実行中の制御機器
の異常時、伝送装置のメモリの正常な制御機器の専用ア
ドレスエリアに切替えてそのデータを用いて入出力操作
を行うので、時間遅れなく迅速に正常なデータを用いて
制御を継続でき、各種システムの安全性を確保しながら
操業を継続しうるデータ伝送装置の出力切替方式を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式を適用したデータ伝送システムの概
略構成図、第２図は第１図の構成をより具体的に表すと
ともにデータの流れ状態を示す図、第３図は従来のデー
タ伝送システムの概略構成図である。 １１　・・・伝送ライン、１２　ａ　、　　１２　ｂ　
、　　１２　ｃ　−・・伝送装置、１３ａ、１３ｂ、１
３ｃ・・・インターフェイス、１４．１５・・・制御機
器（プログラマブル・コントローラ）、１６・・・プロ
セス入出力装置、１７＋、１７□、・・・、１７ｎ・・
・検出・駆動部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伝送ラインに複数台の伝送装置が分散配置され、そのう
   ち適宜な台数の伝送装置に接続される制御機器のうち少
   なくとも１台をバックアップ用とし、かつ、残りの少な
   くとも１台以上の伝送装置に前記制御機器からの伝送デ
   ータに基づいてプロセスに対する入出力制御を行うプロ
   セス入出力装置が接続されたデータ伝送システムにおい
   て、前記各伝送装置では、各伝送装置のコモンメモリに
   それぞれ前記各制御機器およびプロセス入出力装置の専
   用アドレスエリアを割り付けるとともに、サイクリック
   にトークンを渡しながら各制御機器およびプロセス入出
   力装置のデータをそれぞれ対応する専用アドレスエリア
   に同報通信し、一方、前記プロセス入出力装置では、自
   伝送装置のコモンメモリのある正常な制御機器に対応す
   る専用エリアのデータを用いて前記プロセスに対する入
   出力制御を行い、前記ある制御機器が異常のとき、他の
   正常な制御機器に対応する専用エリアに切替えてデータ
   を取り出してプロセスに対する入出力制御を行うことを
   特徴とするデータ伝送システムの出力切替方式。