JPH05134889A - プロセスコントローラの冗長方式 - Google Patents

プロセスコントローラの冗長方式

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JPH05134889A
JPH05134889A JP3319678A JP31967891A JPH05134889A JP H05134889 A JPH05134889 A JP H05134889A JP 3319678 A JP3319678 A JP 3319678A JP 31967891 A JP31967891 A JP 31967891A JP H05134889 A JPH05134889 A JP H05134889A
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JP
Japan
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data
controller
redundant
counter
control module
Prior art date
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Pending
Application number
JP3319678A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kiyota
淳 清田
Teruo Ishikawa
照夫 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Publication date
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Publication of JPH05134889A publication Critical patent/JPH05134889A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 第1,第2のコントローラを備えた冗長構成
のプロセス制御装置において、データベースの内容を転
送する際にコントローラの処理制御の時間に影響を与え
ないようにする。 【構成】 第1,第2のコントローラ間に配置された冗
長制御モジュール30により、第1のコントローラ(C
PU11)による第1のデータベース(メモリ12)へ
のデータ書き込み動作が監視され、この監視結果に基づ
くデータが冗長制御モジュール30に取り込まれる。こ
の冗長制御モジュール30に取り込まれたデータは常時
待機状態にある第2のコントローラ(CPU12)によ
り読み出されて第2のデータベース(メモリ22)へ転
送される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2つのコントローラを
備えてプロセス制御を行うプロセスコントローラの冗長
方式に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にこの種のプロセス制御を行うシス
テムには、プロセス制御を実行するプライマリコントロ
ーラと常時は待機状態にあるセカンダリコントローラと
が備えられており、プライマリコントローラに故障等が
生じると、これに代わってセカンダリコントローラがプ
ロセス制御を実行するものとなっている。そして、何時
セカンダリコントローラに切り替えられても制御が継続
して実行できるように、プライマリコントローラとセカ
ンダリコントローラには各々同一のプロセスデータが蓄
積できるデータベース部を設けると共に、プライマリコ
ントローラとセカンダリコントローラ間に冗長制御モジ
ュールを設け、プライマリコントローラの制御結果に基
づくプロセスデータがこの冗長制御モジュールを介して
セカンダリコントローラへ転送できるようになってい
る。即ち、プライマリコントローラは、プロセス制御を
行った結果のプロセスデータを自身のデータベース部に
書き込むと同時に、これと同一のデータを冗長制御モジ
ュールに対して書き込み、一方、セカンダリコントロー
ラは冗長制御モジュールに書き込まれたデータを読みだ
して自身のデータベース部に書き込むようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のプロセス制御に
おいて、プライマリコントローラは、次のような4ステ
ップの処理を所定の周期毎に実行している。即ち、まず
ステップ1として実際の流量値データを入力する。次に
ステップ2としてこの入力データとデータベース部に記
憶されている過去のデータとから所定の演算を行って制
御すべき値を算出する。そしてステップ3として算出さ
れた制御データに基づいてプロセス制御のための出力処
理を行う。さらにステップ4として算出された制御デー
タを自身のデータベース部へ書き込むと共に、このプロ
セスデータをセカンダリコントローラへ伝達するために
冗長制御モジュールへの書き込みを行う。このように従
来のプライマリコントローラは、以上のような処理を所
定の周期内で実行しているため、セカンダリコントロー
ラ側へ転送すべきプロセスデータが多い場合にはデータ
の転送時間がかかり本来のプロセス制御処理に割り当て
られる実行時間が不足するという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明は、常時は処理制御の実行状態にある
第1のコントローラ及び常時は待機状態にある第2のコ
ントローラと、第1,第2のコントローラのそれぞれに
接続されこれらのコントローラにおける制御に必要なデ
ータを蓄積する第1,第2のデータベースとを備えたプ
ロセス制御装置において、第1,第2のコントローラ間
に配置され第1のデータベースへのデータ書き込み動作
を監視して書き込まれたデータを取り込む冗長制御モジ
ュールを備えたものである。また、冗長制御モジュール
に取り込まれるデータを一定周期毎に交互に格納する第
1,第2のメモリと、第1,第2のメモリに格納される
データの数をそれぞれ計数する第1,第2のカウンタと
を備えたものである。また、第1,第2のカウンタに接
続される第3のカウンタと、第3のカウンタに接続され
るラッチレジスタとを備えたものである。
【0005】
【作用】第1のコントローラによる第1のデータベース
へのデータの書き込みが冗長制御モジュールにより監視
され、この監視結果に基づくデータが第2のデータベー
スへ転送される。また、第1,第2のメモリのいずれか
一方へデータを格納しているときはいずれか他方のメモ
リからデータの読み出しが行われる。また、第3のカウ
ンタは第1,第2のカウンタのいずれか一方の計数動作
と連動して計数され、データの格納先が切り替えられた
場合は第3のカウンタの計数値がラッチレジスタに保持
される。
【0006】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明に係るプロセスコントローラの冗長方
式を適用したシステムの一実施例を示すブロック図であ
る。同図において、プライマリコントローラ10は、C
PU11,メモリ(データベース)12及びバスバッフ
ァ13から構成されると共に、セカンダリコントローラ
20も同様に、CPU21,メモリ(データベース)2
2及びバスバッファ23から構成されている。また、こ
れらのコントローラ10,20間には、冗長制御モジュ
ール30が配置され、この冗長制御モジュール30はバ
スバッファ31,33及びバッファRAM32から構成
されている。なお、40,50はバスである。
【0007】そして、常時プロセス制御を周期的に実行
しているプライマリコントローラ10内のCPU11
は、配管中を流れている流体の現在の流量を示すデータ
を入力すると、この入力データとメモリ12に格納され
ている過去のプロセスデータとから所定の演算を行って
新たに制御すべきプロセスデータを算出し、これに基づ
いた出力制御処理を実行すると共に、算出されたプロセ
スデータをメモリ12へ書き込む。
【0008】一方、冗長制御モジュール30内のバスバ
ッファ31においては、CPU11のメモリ12に対す
るプロセスデータ書き込み動作をバスバッファ13を介
して常時監視しており、メモリ12に書き込まれたデー
タのアドレスが予め割り当てられたバスバッファ31の
アドレス領域に該当する場合は、CPU11のメモリ1
2への書き込み動作と同時にこのプロセスデータをバス
バッファ31を介してバッファRAM32へ書き込む。
その後、常時待機状態にあるセカンダリコントローラ2
0内のCPU21は、バッファRAM32に書き込まれ
たプロセスデータをバスバッファ33,23を介して読
みだしメモリ22へ取り込む。なお、この場合冗長制御
モジュール30に対するデータの書き込み・読みだしの
アクセスは、相互に競合しないように時分割で行われ
る。
【0009】このように、プライマリコントローラ10
内のCPU11は演算結果のプロセスデータをメモリ1
2へ書き込みするだけで、このデータは自動的にセカン
ダリコントローラ20側へ転送されるので、CPU11
の負荷が軽減され、したがって本来のプロセス制御処理
に十分な実行時間をCPU11に割り当てることができ
る。
【0010】次に図2は、本発明の第2の実施例を示す
ブロック図であり、冗長制御モジュール30の構成を二
重構成としたものである。即ち、冗長制御モジュール3
0内に同一のプロセスデータが同時に2個蓄積できるよ
うにFIFO構成のバッファRAM32a,32bを設
けると共に、これらバッファRAM32a,32bに蓄
積されたデータの個数をそれぞれ計数するFIFOカウ
ンタ34a,34bを設けたものである。
【0011】そして、バッファRAM32a側のパスと
バッファRAM32b側のパスとは一定周期で切り替え
られ、例えばプライマリコントローラ10側からバスバ
ッファ31aを介しバッファRAM32aへプロセスデ
ータが書き込まれているときには、セカンダリコントロ
ーラ30側はバスバッファ33bを介してバッファRA
M32bからプロセスデータを読みだし、逆に、プライ
マリコントローラ10側からバスバッファ31bを介し
バッファRAM32bへプロセスデータが書き込まれて
いるときには、セカンダリコントローラ30側はバスバ
ッファ33aを介してバッファRAM32aからプロセ
スデータを読み出すようにしている。この結果、冗長制
御モジュール30へのプロセスデータの書き込みと読み
だしが同時に実行され、プライマリコントローラ10内
のCPU11の処理の実行が制限されない。
【0012】次に図3は、本発明の第3の実施例を示す
ブロック図であり、二重化された冗長制御モジュール3
0を診断できるようにしたものである。即ち冗長制御モ
ジュール30の二重化により設けられた2組のFIFO
カウンタ34a,34bを診断するために、1つの診断
用カウンタ35とこれの内容を保持するラッチレジスタ
36とを備えたものである。
【0013】そして、バッファRAM32aにプロセス
データが書き込まれると、これと接続されたFIFOカ
ウンタ34aがカウントアップし、このFIFOカウン
タ34aがカウントアップと同時に診断用カウンタ35
もカウントアップする。その後、プロセスデータの書き
込み先がバッファRAM32bに切り替えられると、診
断用カウンタ35のカウント値はラッチレジスタ36へ
保持され、診断用カウンタ35の内容はクリアされる。
そして、クリアされた診断用カウンタ35は、今度はバ
ッファRAM32bへのプロセスデータの書き込み動作
に応じてカウントアップするFIFOカウンタ34bの
動作と連動してカウントアップする。
【0014】なお、このときバッファRAM32aは、
セカンダリコントローラ20の管理下におかれ、バッフ
ァRAM32aに接続されるFIFOカウンタ34aの
カウント値とラッチレジスタ36に保持されたデータと
がセカンダリコントローラ20により比較されて、FI
FOカウンタ34aの正否が診断される。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、第1の
コントローラによる第1のデータベースへのデータの書
き込み動作を監視すると共にこの監視結果に基づくデー
タを第2のデータベースへ転送するようにしたので、コ
ントローラのデータ転送に要する時間が省略され本来の
プロセス制御処理に十分な時間を割り当てることができ
る。また、上記データ書き込み動作を監視する冗長制御
モジュール内に第1,第2のメモリを備え、これらのい
ずれか一方へデータを格納しているときはいずれか他方
からデータを読み出すようにしたので、データの書き込
み・読み出し動作の競合が生じない。また、第3のカウ
ンタ及びラッチレジスタを備えて上記冗長制御モジュー
ルを診断するようにしたので、安価な構成で診断が行え
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプロセスコントローラの冗長方式
を適用したシステムの一実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
【図3】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
10 プライマリコントローラ 11,21 CPU 12,22 メモリ(データベース) 13,23,31,31a,31b,33a,33b
バスバッファ 32,32a,32b バッファRAM 34a,34b FIFOカウンタ 35 診断用カウンタ 36 ラッチレジスタ 40,50 バス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 常時は処理制御の実行状態にある第1の
    コントローラ及び常時は待機状態にある第2のコントロ
    ーラと、第1,第2のコントローラのそれぞれに接続さ
    れこれらのコントローラにおける制御に必要なデータを
    蓄積する第1,第2のデータベースとを備えたプロセス
    制御装置において、 第1,第2のコントローラ間に配置され第1のデータベ
    ースへのデータ書き込み動作を監視すると共にこの監視
    結果に基づくデータを取り込む冗長制御モジュールを備
    え、この冗長制御モジュールに取り込まれたデータを第
    2のデータベースへ転送するようにしたことを特徴とす
    るプロセスコントローラの冗長方式。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のプロセスコントローラの
    冗長方式において、 冗長制御モジュールに取り込まれるデータを一定周期毎
    に交互に格納する第1,第2のメモリと、第1,第2の
    メモリに格納されるデータの数をそれぞれ計数する第
    1,第2のカウンタとを備え、第1,第2のメモリのい
    ずれか一方へデータを格納しているときはいずれか他方
    のメモリからデータの読み出しを行うようにしたことを
    特徴とするプロセスコントローラの冗長方式。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のプロセスコントローラの
    冗長方式において、 第1,第2のカウンタに接続される第3のカウンタと、
    第3のカウンタに接続されるラッチレジスタとを備え、
    第3のカウンタは第1,第2のカウンタのいずれか一方
    の計数動作と連動して計数を行うと共にデータの格納先
    が切り替えられた場合は第3のカウンタの計数値をラッ
    チレジスタに保持するようにしたことを特徴とするプロ
    セスコントローラの冗長方式。
JP3319678A 1991-11-08 1991-11-08 プロセスコントローラの冗長方式 Pending JPH05134889A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989004210A1 (en) * 1987-10-30 1989-05-18 Nkk Corporation Catalyst for decomposing ammonia
JPH06348604A (ja) * 1993-06-04 1994-12-22 Nec Corp メモリコピー方式
JP2006309637A (ja) * 2005-05-02 2006-11-09 Mitsubishi Electric Corp 監視制御システム
JP2013540317A (ja) * 2010-09-27 2013-10-31 フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド プロセス制御システムを仮想化するための方法および装置

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