JPH05341803A - プログラマブルコントローラの二重化切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】二重化された待機冗長制御方式のプログラマブ
ルコントローラに対して、最適な二重化切替装置を提供
する。 【構成】電池１０２、フリップフロップ１０１および各
種の論理素子、信号線等を有して構成される。 【効果】瞬間停電に対し、各装置の停復電タイミングに
バラツキが生じても、プラント制御した常用系が停電前
と復電後で変化しないため、プラント制御の連続性を保
つことができる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二重化された待機冗長
制御方式のプログラマブルコントローラの性能の向上、
特に瞬間停復電に対する性能の向上のための、最適な二
重化切替装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のプラント制御においては、一層の
信頼性を有する制御システムが要求されており、かかる
制御システムの中核をなすプログラマブルコントローラ
の信頼性の向上も重要な課題となっている。

【０００３】信頼性の向上のための技術の中でも、二重
化構成方式は一般的に行われている方式であり、さらに
２台のプログラマブルコントローラを設け、一方を実制
御を行う常用系とし、他方を常用系に異常があった場合
に常用系から切り替わって制御を行う待機系とする、待
機冗長制御方式が最も多く用いられている。

【０００４】待機冗長制御方式では、２台のプログラマ
ブルコントローラを切替える二重化切替装置を簡素化で
き、高信頼化、低価格化を図ることが可能である。

【０００５】この二重化システムにおいて、常用系が待
機系に切り替わり、プラント制御の実行状態に差が生じ
ることは重大な問題となる。

【０００６】特に、瞬間停電（１０から２０（ｍｓｅ
ｃ）程度の瞬間的な停電をいう）発生時においても、復
電後、プラント制御を続行し、停電前と復電後のプラン
ト制御の実行状態に差が出ないように、停電前にプラン
ト制御した常用系と復電後の常用系を同一にする必要が
ある。

【０００７】この問題の対策法の一例は、特願昭６４−
８４０２号公報に開示されている。

【０００８】この方法は、電源供電中は二重化切替回路
の出力状態に従い、停電中は停電発生時の二重化切替回
路の出力を保持し、復電時には一定時間、停電中の状態
を保持した後、二重化切替回路の出力に追従する保持手
段を備え、該保持手段の出力によって、復電時の二重化
切替回路の出力を決定するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、以下の様な課題を有している。

【００１０】実際のシステムにおいては、第１に大元の
電源の停復電に対し、各装置の内部電源、電源検出等に
バラツキがあり、各装置の個々の停復電のタイミングが
一致しないため、停電時に送信される両系からの異常信
号にもバラツキが生じてしまう。

【００１１】第２に、実際の二重化ＰＣ（「ＰＣ」は、
プログラムコントローラの略であり、以下これを用いる
ことが多い）の切替動作は、図５に示すように制御中の
ＰＣ−Ａ系が停止した場合、制御権は、Ａ系からＢ系に
移行するが、Ｂ系は、Ａ系制御データ、パラメータ等の
引継処理、Ａ系で中断したプログラムを継続するための
プログラム引継処理、また、運転中のプラントに同期す
るためのプラント制御同期処理等の一連の切替処理を行
い、プラント実行状態に差が生じないようにするため、
実際にＰＣ−Ｂ系がプラント制御に入るのは、このソフ
トウェアによる切替処理が終了した後である。

【００１２】この時のプラント制御は、Ａ系の出力を継
続して保持しているため、制御されるプラント側から見
ると、ＰＣの切替わりが行なわれるのは、二重化切替装
置の出力の切替が行なわれる時点ではなく、ソフトウェ
アによる切替処理が終了した時点である。

【００１３】したがって、ソフトウェアまで切り替わる
ことが完全な常用系の切替動作となる。

【００１４】以上のことから、上記の方式では、図６に
示すように電源が瞬間停電した場合、Ａ系内部電源とＢ
系内部電源とにバラツキがあり、例えばＡ系停電後、Ｂ
系が停電すると、制御権がＢ系に移行した後、全体が停
電し、これにより、バラツキによっては、Ｂ系が切替処
理中に停止することにより、制御権はＢ系にあるが、プ
ラント制御はＡ系出力を保持する状態となる。

【００１５】上記方式では、二重化切替回路の出力に追
従し、保持する回路が、新たに制御権を得たＢ系の制御
権を停電中も保持するため、すなわち優先権がＢ系に移
るため、復電時に、二重化切替回路は常用系として不完
全なＢ系に制御権を与えてしまうことになる。

【００１６】したがって、停電前と復電後では、常用系
が切替処理を終了していないために、常用系として不完
全なＢ系に切り替わるため、二重化切替回路の出力は停
電前と復電後では変化していないが、プラントの実行状
態に差が生じるという問題がある。

【００１７】かかる問題は、停電中に保持している情報
が、プラント制御実行中の常用系の情報ではなく、二重
化切替回路の出力情報であるために発生するのである。

【００１８】そこで、本発明の目的は、大元電源の瞬間
停電に対し、各装置の停復電タイミングにバラツキが生
じても、プラント制御を行なっていた常用系が、停電前
と復電後で変化しないように、プラント制御の連続性を
保つことにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、以下の手段が考えられる。

【００２０】待機冗長制御方式により設けられた二台の
プログラマブルコントローラの切替を行なう二重化切替
装置であって、該二台のプログラマブルコントローラの
各々から送信される、制御対象物の制御を行なうための
制御権の要求信号を要求があると入力する手段と、一方
のプログラマブルコントローラにのみ制御権を与える信
号を出力することにより、一つのプログラマブルコント
ローラを選択する手段と、二台のプログラマブルコント
ローラが、同時に制御権の要求信号を出力した場合、い
ずれか一方に制御権を与えることを決定する優先権を保
持する優先権保持手段とを備え、前記選択手段は、二台
のプログラマブルコントローラから入力された制御権の
要求信号に応じて、保持されていた優先権を与えること
により、一方のプログラマブルコントローラを選択する
手段である二重化切替装置において、前記優先権保持手
段は、常用系のプログラマブルコントローラから、待機
系のプログラマブルコントローラへの切替処理が完了す
るまでの間、優先権を保持する手段である。

【００２１】また、前記優先権保持手段は、フリップフ
ロップで構成されていてもよい。

【００２２】さらに、前記優先権保持手段は、無停電電
源を備えた構成が考えられる。

【００２３】加えて、前記優先権保持手段は、リチウム
電池を備えた構成も考えられる。

【００２４】

【作用】まず、構成について説明する。ＰＣは、Ａ系、
Ｂ系２台設けられており、２台のＰＣは、二重化切替装
置と必要な信号線で接続されている。必要な信号線とし
ては、制御権の要求信号、優先権の要求信号等である。

【００２５】ここで制御権とは、実際の制御対象である
プラント等に対して制御のための情報を出力する権利で
あり、例えばＰＣ−Ａ系にてプラントを制御していると
き、Ａ系が制御権を有することになる。

【００２６】また、優先権とは、２台のＰＣが、同時に
制御権を要求した場合に、一方に優先的に制御権を与え
る権利である。

【００２７】さらに、二台のＰＣは、例えばＬＡＮ等の
ネットワークにてホストコンピュータと接続されている
とする。

【００２８】次に、実際の動作について説明する。初め
に、ホストコンピュータより、ネットワークを介してＰ
Ｃ−Ａ系に優先権を与えるための優先選択要求パルスを
送信する。

【００２９】このパルスは、優先選択要求信号として二
重化切替装置に送信され、リチウム電池等を備えて情報
を保持するフリップフロップ（以下「ＦＦ」と略す）
に、Ａ系に優先権がある旨の情報を与える。

【００３０】この状態でＡ系、Ｂ系ともに立上げると、
両系は同時に制御権を要求する制御権要求信号を送信す
るが、二重化切替装置内では、ＦＦに保持されたＡ系が
優先である情報により、Ｂ系の制御権要求信号を遅延す
ることにより、Ａ系に優先権を与え、Ａ系に制御権を与
えるべく制御権信号を送信する。この結果、Ａ系が常用
系、Ｂ系が待機系となる。

【００３１】この後、例えば、Ａ系に異常発生し、Ａ系
が制御権要求信号を取り下げると、従来方式同様、Ａ系
への制御権信号送信を止め、Ｂ系へ制御権信号を送信す
る。こうして、常用系はＡ系からＢ系に切り替わる。

【００３２】ここでＢ系は、自系が常用系であると認識
すると、切替処理を実行した後に、プログラムにより優
先選択要求パルスを送信し、二重化切替装置内の上記Ｆ
ＦにＢ系が優先権を有する旨の情報を与える。

【００３３】この後、Ａ系が復帰しても、常用系および
優先系はＢ系である。

【００３４】ここで、瞬間停電が発生した時の動作を場
合を分けて説明する。

【００３５】なお、場合を分けて考えるのは、個々のＰ
Ｃは、同一の仕様により生産しても部品の性能の差異等
により、必ずしも同時に、電源のオン・オフが行なわれ
ず、このことが電源オン・オフのバラツキを発生させる
からである。

【００３６】まず、第一の場合は、Ａ系が先に停電し、
Ａ系が先に復電した場合である。

【００３７】この場合、Ｂ系はプラント制御を続行後停
電するが、この時ＦＦはＢ系に優先権がある旨の情報を
保持する。

【００３８】これにより、先にＡ系が復電し、制御権要
求信号を送信しても、二重化切替装置内では、ＦＦのＢ
系が優先である情報により、Ａ系の制御権要求信号を遅
延する。

【００３９】この後、Ｂ系が復電し、制御権要求信号を
送信すると、遅延なくＢ系が常用系として選択され、Ａ
系は待機系となる。

【００４０】次に、第二の場合は、Ａ系が先に停電し、
Ｂ系が先に復電した場合である。

【００４１】Ｂ系はプラント制御を続行後停電するが、
この時ＦＦはＢ系に優先権がある旨の情報を保持する。

【００４２】これにより、先にＢ系が復電し、制御権要
求信号を送信すると、遅延なくＢ系が常用系として選択
される。この後Ａ系が復電し、制御権要求信号を送信し
ても、既にＢ系に制御権があるため、Ａ系は待機系とな
る。

【００４３】次に、第三の場合は、Ｂ系が先に停電し、
Ａ系が先に復電した場合である。

【００４４】Ｂ系の制御権要求信号が切れ、制御権はＢ
系からＡ系に移行する。

【００４５】Ａ系は、自系が常用系に切り替わったと認
識すると、切替処理を開始する。

【００４６】切替処理がＡ系復電前に終了しなかった場
合は、Ａ系は優先選択要求信号を送信していないので、
ＦＦはＢ系優先を保持したままのため、Ａ系が復電して
も、その制御権要求信号は遅延され、Ｂ系復電後Ｂ系が
常用系となり、Ａ系は待機系となる。

【００４７】Ａ系の切替処理が終了し、優先選択要求信
号を送信した後にＡ系停電した場合は、ＦＦはＡ系に優
先権がある旨の情報を保持するため、両系停電中はＡ系
優先となり、Ａ系が先に復電するとＡ系が常用系、Ｂ系
が待機系となる。

【００４８】この場合には、系が切り替わるが、新たに
常用系となったＡ系は、プラント制御の実行状態に差が
出ないように切替処理を終了し、完全な常用系となって
いるため、プラント制御実行状態に差が生じない。

【００４９】このような場合は、電源のバラツキの時間
差が、切替処理時間よりも大きい時であるが、一般には
電源のバラツキは、数１０ミリ秒であり、切替処理時間
は数１００ミリ秒オーダーであるため、実際の制御シス
テムでは、このような場合は極めて少ない。

【００５０】最後に、第四の場合として、Ｂ系が先に停
電し、Ｂ系が先に復電した場合を考える。

【００５１】Ｂ系の制御権要求信号が切れ、制御権はＢ
系からＡ系に移行する。

【００５２】Ａ系が、自系が常用系に切り替わったと認
識すると、切替処理を開始するが、切替処理がＡ系復電
前に終了しなかった場合には、Ａ系は優先選択要求信号
を送信していないため、ＦＦはＢ系に優先権がある旨の
情報を保持する。

【００５３】これにより、Ｂ系が先に復電すると、遅延
なくＢ系が常用系として選択され、あとから復電したＡ
系は待機系となる。

【００５４】Ａ系の切替処理が終了し、優先選択要求信
号を送信しＡ系が完全な常用系となった後にＡ系が停電
した場合は、ＦＦは、Ａ系に優先権がある旨の情報を保
持するため、両系停電中はＡ系が優先となり、Ｂ系が先
に復電するとＡ系が常用系、Ｂ系が待機系となる。

【００５５】このような場合も第三の場合と同様に、Ａ
系が完全な常用系となっているため、プラント制御の実
行状態に差はない。しかし、第三の場合と同様、このよ
うな場合は極めて少ない。

【００５６】以上のことから、瞬間停電が発生し、各装
置の電源のオン・オフにバラツキがあっても、停電前に
プラントを制御していた系を、復電後も常用系として選
択するため、停電前と復電後のプラント制御の実行状態
に差がなく、プラント制御の連続性を保つことができる
ことになる。

【００５７】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。

【００５８】本実施例は、２台のＰＣ（Ａ系２とＢ系
３）と二重化切替装置１および信号線により構成されて
いる。

【００５９】さらに２台のＰＣは、ＬＡＮ等のネットワ
ークを介してホストコンピュータとリンクされ、電源
（大元電源）から電源供給を受けている。

【００６０】また、各々のＰＣは、例えばＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、内部電源等の電子デバイスにて構成されて
いる。

【００６１】二重化切替装置１も、例えばＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ等の電子デバイスにて構成されており、各々
のＰＣの内部電源からダイオードを介して（「突合せ電
源」と称する）、電圧が供給されている。

【００６２】さらに各々のＰＣには、「優先権」を要求
する「優先権要求信号」を出力するための信号線、「制
御権」を要求する「制御権要求信号」を出力するための
信号線、例えばプラントを制御するための制御信号線等
の各種信号線が接続されている。これらの信号線は、例
えば、電気ハーネスにて構成される。

【００６３】また、ここで「制御権」とは、実際の制御
対象であるプラント等に対して制御のための情報を出力
する権利であり、例えばＰＣ−Ａ系にてプラントを制御
しているとき、Ａ系に「制御権信号」が送信され、Ａ系
が制御権を有することになる。 さらに、「優先権」と
は、２台のＰＣが、同時に制御権を要求した場合に、一
方に優先的に制御権を与える権利である。

【００６４】具体的には、ＰＣ−Ａ系２から、二重化切
替装置１へ、Ａ系優先選択要求信号２２１およびＡ系制
御権要求信号２０１を出力し、二重化切替装置１からＰ
Ｃ−Ａ系２へ、Ａ系制御権信号２０２を出力し、同様に
ＰＣ−Ｂ系３から二重化切替装置１へ、Ｂ系優先選択要
求信号３２１およびＢ系制御権要求信号３０１を出力
し、二重化切替装置１からＰＣ−Ｂ系３へ、Ｂ系制御権
信号３０２を出力する。

【００６５】なお、制御対象たるプラントは、化学プラ
ント、製鉄プラント等の各種プラントが、考えられる。

【００６６】図２に本発明の二重化切替装置の一実施例
を示す。

【００６７】本実施例はＦＦ、各種論理ゲートおよび電
池を有して構成される。

【００６８】以下、構成と機能について説明するが、詳
しい動作は、あとで行なう図４の説明中に記す。

【００６９】電池１０２を備えた、優先系記憶ＦＦ１０
１を有し、これにＡ系優先選択要求信号２２１およびＢ
系優先選択要求信号３２１を接続している。

【００７０】電池１０２としては、例えばＣＶＣＦ、リ
チウム乾電池等の無停電電源が考えられる。

【００７１】優先系記憶ＦＦ１０１は、例えばＣ−ＭＯ
Ｓ等の論理素子で実現される。

【００７２】このＦＦ１０１の出力は、Ａ系優先選択信
号２２２であり、反転ゲート１０３を介し、Ｂ系優先選
択信号３２２としている。

【００７３】また、Ａ系制御権要求信号２０１にディレ
イ回路２１３を接続し、Ａ系要求遅延信号２２３を生成
し、Ａ系優先選択信号２１４とともに、オアゲート２１
４の入力としている。

【００７４】なお、ディレイ回路２１３は、例えばＣ−
ＭＯＳ、抵抗等の電子デバイスで実現される このオアゲート２１４の出力であるＡ系ＯＲゲート出力
２２４を、アンドゲート２１１の入力としている。

【００７５】また、Ｂ系要求遅延信号３２３も、Ｂ系優
先選択信号３２２とともにオアゲート３１４に入力さ
れ、この出力であるＢ系ＯＲゲート出力３２４を、アン
ドゲート３１１の入力としている。

【００７６】次に、図３に本発明にかかる二重化ＰＣの
プログラムの一例を示す。

【００７７】以下、本プログラムについて説明する。

【００７８】ＰＣは、スタート後、制御権の要求を行い
制御権要求信号をオンする。

【００７９】次に自系制御権信号により、自系が常用系
か否かを判断し、待機系であれば待機系処理を実行し、
再び自系が常用系か否かを判断する。

【００８０】ここで自系が常用系であると判断される
と、常用系切替処理が未処理ならば常用系切替処理を実
行し、完全な常用系となった後、優先選択要求パルス送
信を行い、二重化切替装置１内に設けられた優先系記憶
ＦＦ１０１に、自系の優先選択要求信号にパルスを送信
することにより、上記ＦＦ１０１に自系に優先権がある
旨の自系優先情報を入力する。

【００８１】この後、常用系処理を行い、エラーがなけ
れば、再び自系が常用系か否かを判断する。

【００８２】エラーがあった場合には、制御権要求を取
消し、自系の制御権要求信号をオフし、エラー処理を行
う。

【００８３】次に、本発明の瞬間停電に対する動作を図
４を参照して説明する。

【００８４】初期状態として、Ａ系が常用系、Ｂ系が待
機系として動作しており、プロセス制御はＡ系が行って
いるものとする。

【００８５】なお、以下の説明中「オン」、「オフ」
は、デジタル信号「ハイ」、「ロー」に対応する。

【００８６】初期の信号の状態は、Ａ系電源正常、Ｂ系
電源正常で、両系動作可能であり、また、優先権記憶Ｆ
Ｆ１０１は、Ａ系優先情報（Ａ系が優先権を有してい
る）を記憶しているため、Ａ系優先選択信号２２２はオ
ン、Ｂ系優先選択信号３２２はオフであり、Ａ系制御権
要求信号２０１はオン、Ｂ系制御権要求信号３０１はオ
ンであり、両系制御可能であることを示している。

【００８７】また、アンドゲート２１１の他の入力信号
であるＡ系ＯＲ出力信号２２４（図２参照）は、オンで
あり、Ａ系制御禁止解除信号２０３（図２参照）もオン
であるため、入力すべてがオンであり、アンドゲート２
１１（図２参照）の出力信号であるＡ系制御権信号２０
２はオンである。

【００８８】また、同様にアンドゲート３１１（図２参
照）の他の入力信号であるＢ系ＯＲ出力信号３２４（図
２参照）は、オンであるが、Ｂ系制御禁止解除信号３０
３（図２参照）がオフであるため、アンドゲート３１１
（図２参照）の出力であるＢ系制御権要求信号３０２は
オフである。

【００８９】ここでＡ系ＯＲ出力信号２２４（図２参
照）がオンであるのは、オアゲート２１４（図２参照）
の入力のＡ系要求遅延信号２２３（図２参照）がオン、
Ａ系優先選択信号２２２がオンのためであり、Ｂ系ＯＲ
出力信号３２４（図２参照）がオンであるのは、入力信
号のうち、Ｂ系要求遅延信号３２３（図２参照）がオン
のためである。

【００９０】ここで、両系ともプログラムにより自系の
制御権をチェックしており、自系が常用系として選択さ
れているか否かを判断する。

【００９１】ＰＣ−Ｂ系３は、Ｂ系制御権信号３０２を
チェックし、オフであることより、自系が待機系である
と判定し、待機系処理を行い、再びＢ系制御権信号３０
２のチェックを行うループを繰り返す。

【００９２】ＰＣ−Ａ系２は、Ａ系制御権信号２０２を
チェックし、オンであることより自系が常用系であると
判断し、常用系切り替わり検出の初回であれば、切替処
理を実行した後、初回でなければ切替処理をせずに、優
先選択要求パルス送信処理を行う。

【００９３】これにより、Ａ系優先選択要求信号２２１
が送信され、優先権記憶ＦＦ１０１に入力される。この
場合は、上記ＦＦ１０１は、Ａ系優先情報を記憶してい
るため、その出力であるＡ系優先選択信号２２２はオン
のままであり、さらにそれを反転ゲート１０３（図２参
照）によって反転した信号であるＢ系優先選択信号３２
２は、オフのままである。

【００９４】仮に、ＦＦ１０１の初期状態が、Ｂ系優先
情報を記憶していたとすると、初期のＦＦ１０１の出力
であるＡ系優先選択信号２２２はオフとなり、その反転
信号であるＢ系優先選択信号３２２はオンであり、ここ
にＡ系優先選択信号３２１が送信されると、ＦＦ１０１
はＡ系優先に切り替わり、Ａ系優先情報を記憶し（Ａ系
が優先権を有している）、ＦＦ１０１の出力であるＡ系
優先選択信号２２２をオフからオンにするため、その反
転信号であるＢ系優先選択信号３２２は、オンからオフ
となる。

【００９５】次に、瞬間停電が発生し、ＰＣの容量等の
差異による内部電源のオン・オフのタイミングのバラツ
キにより、Ａ系内部電源が先に切れ、Ｂ系内部電源が後
に切れる場合の動作を一例として説明する。

【００９６】Ａ系内部電源が切れると、ＰＣ−Ａ系２は
停止し、Ａ系制御権要求信号２０１はオフする。

【００９７】この信号をディレイ回路２１３（図２参
照）を介していたＡ系要求遅延信号２２３（図２参照）
もオフとなり、さらにこの信号を入力したオアゲート２
１４（図２参照）の入力が、すべてオフとなるため、Ａ
系ＯＲ出力信号２２４（図２参照）もオフとなり、アン
ドゲート２１１（図２参照）の入力が、全てオンでなく
なるため、その出力であるＡ系制御権信号２０２はオフ
となる。

【００９８】一方、Ａ系制御権信号２０２がオフである
ため、その反転信号であるＢ系制御禁止解除信号はオン
となり、アンドゲート３１１（図２参照）の入力が、全
てオンとなるため、その出力信号であるＢ系制御権信号
３０２がオンし、制御権はＡ系からＢ系に切り替わる。

【００９９】ここで、ＰＣ−Ｂ系３は、Ｂ系制御権信号
３０２をチェックしており、自系が常用系であると判断
すると、常用系切り替わり検出の初回であるため、常用
系処理を実行する時に、プラント制御の実行状態に差が
出ないように切替処理を実行する。

【０１００】しかし、一般に、切替処理実行時間よりも
電源のオン・オフのバラツキの時間差の方が著しく短か
いため、Ａ系が停止した後、Ｂ系が切替処理を実行して
いる途中でＢ系電源が切れ、Ｂ系は切替処理未完了で不
完全な常用系のままで停止する。

【０１０１】また、Ｂ系は切替処理未完了であり、その
後Ｂ系優先選択要求信号３２１を送信をせずに停止する
ため、ＦＦ１０１の記憶情報はＡ系優先の状態の情報が
保持されたままである。

【０１０２】次に、Ｂ系の電源が切れるとＰＣ−Ａ系
２、ＰＣ−Ｂ系３の全ての電源が切れるため、突き合わ
せ電源による二重化切替装置１への電源給電もなくな
り、Ｂ系制御権要求信号３０１、Ｂ系要求遅延信号３２
３、Ｂ系ＯＲ出力信号３２４、Ｂ系制御禁止解除信号３
０３、およびＢ系制御権信号３０２、Ａ系優先選択信号
２２２（以上の信号は、図２参照）はオフとなる。

【０１０３】この時、優先権記憶ＦＦ１０１に保持され
ている情報はＡ系優先の情報であるが、全ての電源がオ
フしても、ＦＦ１０１には電池１０２が接続されている
ため、停電中もＡ系優先情報を保持している。

【０１０４】また、プラント側は、Ａ系が停止した時よ
り、Ａ系出力を保持し、Ａ系出力を継続している。

【０１０５】この後、Ｂ系電源が立上がると、二重化切
替装置１の電源供給も復活するため、ＦＦ１０１は記憶
していた情報がＡ系優先のため、Ａ系優先選択信号２２
２をオンし、これを受けた反転ゲート１０３（図２参
照）は、Ｂ系優先選択信号３２２をオフする。

【０１０６】また、Ａ系制御権信号２０２とＢ系制御権
信号３０２はオフのため、その反転信号であるＡ系制御
禁止解除信号２０３（図２参照）とＢ系制御禁止解除信
号３０３（図２参照）はオンとなる。

【０１０７】Ｂ系電源が立上がると、ＰＣ−Ｂ系３は、
Ｂ系制御権要求信号３０１をオンするが、アンドゲート
３１１（図２参照）の入力のうち、Ｂ系ＯＲ出力信号３
２４（図２参照）のみオフのため、Ｂ系制御権信号３０
２は、オフのままである。

【０１０８】また、オアゲート３１４（図２参照）の入
力は、Ｂ系優先選択信号３２２がオフのため、ディレイ
時間後のＢ系要求遅延信号３２３がオンになるのを待つ
状態となっている。

【０１０９】一方、オアゲート２１４（図２参照）は、
入力の１つであるＡ系優先選択信号２２２がオンのた
め、Ａ系ＯＲ出力信号２２４（図２参照）をオンする。
これにより、Ｂ系には制御権が移行せず、Ａ系は立上げ
待ち状態となっている。

【０１１０】この後、Ａ系の内部電源が立上がると、Ｐ
Ｃ−Ａ系２は、Ａ系制御権要求信号２０１をオンする。

【０１１１】これによりアンドゲート２１１（図２参
照）の入力の全てが、オンとなるため、アンドゲート２
１の出力であるＡ系制御権信号２０２は、オン状態とな
る。

【０１１２】そして、この信号の反転信号であるＢ系制
御権解除信号３０３（図２参照）が、オフとなるため、
アンドゲート３１１（図２参照）の入力の全てがオンに
はならず、Ｂ系制御権信号３０２はオフのままとなる。

【０１１３】このようにして、Ａ系が制御権を有するこ
とになり、Ａ系停止時の状態から再びＡ系が、プラント
制御を開始する。

【０１１４】一方プラント側は、ＰＣが停止中は、Ａ系
出力を保持しているため、ＰＣ復帰後、Ａ系がプラント
制御を再開すると、出力状態の継続性を維持することが
できるため、停電前と復電後で、プラント制御の実行状
態に差は生じないことになる。 以上のように、本発明
によれば、復電時の優先権をプログラムによりコントロ
ールすることができ、停電前にプラント制御を実行して
いるＰＣを常用系とし、これに優先権を与えておくこと
により、瞬間停電後の常用系を、停電前にプラント制御
を実行していた常用系と同一の系とし、停電前と復電後
のプラント制御実行状態に差が生じなくなり、制御の連
続性を保つことができることになる。

【０１１５】

【発明の効果】本発明によれば、瞬間停電に対し、各装
置の停復電タイミングにバラツキが生じても、プラント
制御した常用系が停電前と復電後で変化しないため、プ
ラント制御の連続性を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＰＣ二重化構成例の説明図。

【図２】本発明の二重化切替装置の実施例の説明図。

【図３】ＰＣのプログラム例の説明図。

【図４】本発明の瞬間停電時の動作の説明図。

【図５】二重化ＰＣの切替動作の説明図。

【図６】従来方式の瞬間停電時の動作の説明図。

【符号の説明】

１…二重化切替装置、２…ＰＣ−Ａ系、３…ＰＣ−Ｂ
系、１０１…優先権記憶ＦＦ、１０２…電池、２０１…
Ａ系制御権要求信号、３０１…Ｂ系制御権要求信号、２
０２…Ａ系制御権信号、３０２…Ｂ系制御権信号、２２
１…Ａ系優先選択要求信号、３２１…Ｂ系優先選択要求
信号、２２２…Ａ系優先選択信号、３２２…Ｂ系優先選
択信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 正 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 渡部 隆一 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】待機冗長制御方式により設けられた二台の
   プログラマブルコントローラの切替を行なう二重化切替
   装置であって、該二台のプログラマブルコントローラの
   各々から送信される、制御対象物の制御を行なうための
   制御権の要求信号を要求があると入力する手段と、一方
   のプログラマブルコントローラにのみ制御権を与える信
   号を出力することにより、一つのプログラマブルコント
   ローラを選択する手段と、二台のプログラマブルコント
   ローラが、同時に制御権の要求信号を出力した場合、い
   ずれか一方に制御権を与えることを決定する優先権を保
   持する優先権保持手段とを備え、前記選択手段は、二台
   のプログラマブルコントローラから入力された制御権の
   要求信号に応じて、保持されていた優先権を与えること
   により、一方のプログラマブルコントローラを選択する
   手段である二重化切替装置において、 前記優先権保持手段は、常用系のプログラマブルコント
   ローラから、待機系のプログラマブルコントローラへの
   切替処理が完了するまでの間、優先権を保持する手段で
   あることを特徴とするプログラマブルコントローラの二
   重化切替装置。
2. 【請求項２】請求項１記載において、前記優先権保持手
   段は、フリップフロップで構成されていることを特徴と
   するプログラマブルコントローラの二重化切替装置。
3. 【請求項３】請求項１記載において、前記優先権保持手
   段は、無停電電源を備えていることを特徴とするプログ
   ラマブルコントローラの二重化切替装置。
4. 【請求項４】請求項１記載において、前記優先権保持手
   段は、リチウム電池を備えていることを特徴とするプロ
   グラマブルコントローラの二重化切替装置。