JPH0553932A

JPH0553932A - コントローラのメモリ制御システム及びそのメモリ制御方法

Info

Publication number: JPH0553932A
Application number: JP3244550A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Seiji; 岳彦清治; Atomi Noguchi; 跡見野口; Kazuhiko Ishii; 一彦石井; Kenichiro Furusato; 権一郎古里
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1993-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】高信頼度制御コントローラのための、瞬電や
長時間停電に対しても、高信頼度のソフトウェアで短時
間で立上げ可能なメモリ制御装置及びその制御方式。【構成】充電可能な電池付きの主メモリ部４と、主メ
モリのイニシャル状態を記憶するバックアップメモリ
（ＲＯＭ）５と、長時間動作するタイマー装置４と、停
電及び復電を検出して割込信号ＩＮＴ１、ＩＮＴ２を発
生する電源装置１と、メモリ制御装置２を備え、メモリ
制御装置は、停電発生時刻と復電発生時刻のタイマー４
の値から停電時間（ｔ）を算出し、停電時間（ｔ）の長
さにより主メモリ４１の内容で即時オンライン処理を行
うのか、または、バックアップメモリ８からの転写また
は照合後に処理を開始するのか判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラント等の制御に用
いられる、いわゆる一般産業用制御高信頼度制御コント
ローラにおいてメモリバックアップを行うコントローラ
のメモリ制御システム及びそのメモリ制御方式に関し、
特に、瞬停や長期間の停電等、停電時間の長さに最適に
対応してコントローラの立ち上げの最適化を図ることの
可能なコントローラのメモリ制御システム及びそのメモ
リ制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば原子力用プラントあるいは一般産
業用プラント等の制御に用いられるコントローラである
一般産業用制御高信頼度制御コントローラでは、停電及
び復電時でのコントローラの立ち上げにおけるソフトウ
ェア記憶内容の信頼性と応答性の最適化を図るため、種
々の方式や装置が提案され、また、実際に採用されてい
る。

【０００３】例えば、コントローラの主メモリにおいて
は、停電等により主メモリ内に記憶する内容が破損する
のを防止する方法として、不揮発性の記憶素子であるＲ
ＯＭ(Read only memory)を主メモリとして用いることが
従来からよく行われてきた。しかしながら、この方式に
よると、ＲＯＭ内容は一旦記憶した後は書換が不可能で
あることから、近年におけるコントローラの高機能化、
即ち、基本ソフトウェアの高度化に伴い、プログラムエ
リヤと可変データエリヤの分離が困難となって、高機能
化がほとんど不可能となってきている。また、高度のソ
フトウェアにおいては、動的メモリ割付機能等を有し、
メモリのＲＯＭ化は全く融通性がなく、実際上の適用が
困難となっている。

【０００４】一方、他の従来技術においては、主メモリ
として記憶内容が書換可能なＲＡＭ(Random Access Mem
ory)素子を用い、停電時に対応してバックアップ電源と
しての電池を登載するものが知られている。添付の図７
にその動作フローを示す。

【０００５】しかしながら、この従来技術の方式によれ
ば、ＲＡＭ素子が揮発性であることから、主メモリの記
憶時間、すなわちＲＡＭ内に記憶された内容が確実に記
録され得る許容時間は、前記バックアップ用の電池に充
電される電荷の消費により定まり、この主メモリの記憶
時間により許容され得る停電時間が決まってしまう。従
って、使用する場合には、可能性のある停電時間を考慮
し、前記許容時間以上の停電の場合には、その度ごと
に、プログラムローディングツールを接続し、主メ
モリへの書き込みが必要である。また、前記バックアッ
プ用電池に充電された電荷の消費量は、主メモリの容量
が大きくなると、それに比例して多くなるので、特に大
きなメモリを必要とする高機能、高性能なコントローラ
に対しては、この従来技術の方式は必ずしも最適な方式
とは言えなかった。

【０００６】さらに、他の従来技術として、主にパソコ
ンやワークステーションにて行われる方式であるが、復
電立ち上げ毎に外部のディスクメモリからソフトウェア
を読み出して主メモリに書き込みローディングする方法
が知られ、あるいは、行われている。この従来技術の方
式は、添付の図８の（ａ）に示すシステムにおいて図２
の（ｂ）の如くの動作を行うが、通常数分から数十分も
かかることが多い。勿論、その時間は、ローディングす
るソフトウェア量により、また、外部メモリであるディ
スクの性能等により異なるが、今日、制御高信頼度制御
コントローラにおける基本ソフトウェア等の高度化・高
機能化に伴い、必要なソフトウェア量は大きくなる傾向
にある。しかしながら、この従来方式では、短時間の停
電、あるいは瞬停に対する応答が遅く、特に、一般産業
用制御コントローラ等のような連続制御、監視するシス
テムにおいては、かかる応答性の遅れは許容できないこ
とが度々ある。

【０００７】加えるに、さらに他の従来技術として、例
えば特開昭６０ー１１００５８号公報に示されたメモリ
・バックアップ方式によれば、電源断時にバッテリバッ
クアップされた主メモリの記憶内容を磁気ディスク等の
不揮発性バックアップメモリに退避させるとともに、復
電時には、その停電時間から、バッテリの能力で主メモ
リの記憶が消失していないと判断される場合には、主メ
モリの記憶内容で処理を開始し、それを超える場合に
は、前記磁気ディスクから退避させた記憶内容を主メモ
リに転送することが提案されている。これはＰＯＳ等を
想定したメモリ制御方式ではあるが、しかしながら、本
発明の適用対象である一般産業用制御高信頼度制御コン
トローラに適用する場合、応答性や信頼性への要求は比
較的厳しいものであることから、必ずしもこれらの要求
を満足することは困難であった。即ち、例えばプラント
制御の場合、瞬停、例えば数十ｍｓ、あるいは、定期検
査やサーベイランステストの如く数秒〜数時間の場合、
あるいは、故障時のように２〜３日の場合、あるいは、
プラント建設時や設備更新時の数日〜数カ月の停電の場
合等、様々な長さの停電時間に対しても最適なコントロ
ーラの立ち上げを行うというニーズがある。一方におい
ては、書替えを禁止しＲＯＭ化する等の強いレベルの不
揮発性を要求する一方で、ソフトウェアをある管理下で
容易かつ迅速に変更できることのニーズも存在する。こ
のような、多様なニーズに対して、上記の従来技術の方
式では、必ずしも充分な融通性を確保することは困難で
あり、そのため、なお一層の改善を求められている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明におい
ては、上記の従来技術における個々の問題を軽減し、多
用なニーズに対しても充分な融通性を確保することの可
能なコントローラのメモリ制御システム及びそのメモリ
制御方法を提案することを目的とするものである。

【０００９】即ち、基本ソフトウェアの高機能・高度化
への技術動向に対応し、より大きなソフトウェア、複雑
な構成のソフトウェアへも対応することが出来る融通性
を備え、瞬停等の短時間の停電に対しても連続制御・監
視を可能とし、合わせて、前述の従来技術におけるプロ
グラムローディングツールを接続しての再ローディ
ング等の不便さを取り除き、さらには、ソフトウェアの
ＲＯＭ化並の不揮発性を確保し、復電時のコントローラ
の立ち上げにおける信頼性と応答性の最適化を図ること
の可能なコントローラのメモリ制御システム及びそのメ
モリ制御方法を提案するものである。

【００１０】さらに、本発明によれば、ソフトウェアの
不揮発性に対しても、一定の管理された手順下では、操
作員等による簡単な操作で容易かつ短時間でソフト変更
の可能なコントローラのメモリ制御システム及びそのメ
モリ制御方法が提示される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
本発明の目的を達成するため、充電可能なバックアップ
電源手段を登載する主メモリ手段と、タイマーを有する
メモリ制御装置と、初期時の主メモリ手段の記憶内容と
同一の内容を記憶する不揮発性で書換不可能なバックア
ップメモリ手段とを備え、電源停電時におけるコントロ
ーラのメモリバックアップを行うコントローラのメモリ
制御装置において、前記主メモリ手段は書換可能でかつ
揮発性であり、さらに、前記メモリ制御装置は、電源の
停電時及び復電時の前記タイマーの読み時刻から停電時
間（ｔ）を算出し、算出された該停電時間（ｔ）が第１
の所定の時間（ｔ₁）以内であれば（ｔ＜ｔ₁）、前記主
メモリ手段の記憶内容で処理を実行し、該停電時間
（ｔ）が前記第１の所定の時間（ｔ₁）を越え、かつ、
前記所定の時間（ｔ₁）よりも長い第２の所定の時間
（ｔ₂）以内であれば（ｔ₂＜ｔ＜ｔ₁）、前記主メモリ
手段と前記バックアップメモリ手段の内容を比較照合
し、予め定められた範囲で一致していれば前記主メモリ
手段の内容で処理を実行し、該算出時間（ｔ）が前記第
２の所定の時間（ｔ₂）を越える場合は、前記バックア
ップメモリ手段の記憶内容を前記主メモリ手段に転写し
てから処理を実行するように構成したコントローラのメ
モリ制御システムが提案される。

【００１２】上記本発明の目的を達成するため、同時
に、充電可能なバックアップ電源手段を登載する書換可
能でかつ揮発性の主メモリ手段と、タイマーを有するメ
モリ制御装置と、初期時の主メモリ手段の記憶内容と同
一の内容を記憶する不揮発性で書換不可能なバックアッ
プメモリ手段とを備え、電源停電時におけるコントロー
ラのメモリバックアップを行うコントローラのメモリ制
御方法において、(i) 電源の停電時及び復電時の前記
タイマーの読み時刻から停電時間（ｔ）を算出するステ
ップ、(ii) 算出された該停電時間（ｔ）が第１の所定
の時間（ｔ₁ ）以内であれば（ｔ＜ｔ₁）、前記主メモリ
手段の記憶内容でコントローラの処理を実行するステッ
プ、(iii) 該停電時間（ｔ）が前記第１の所定の時間
（ｔ₁ ）を越え、かつ前記所定の時間（ｔ₁）よりも長い
第２の所定の時間（ｔ₂）以内であれば（ｔ₂＜ｔ＜
ｔ₁）、前記主メモリ手段と前記バックアップメモリ手
段の内容を比較照合するステップ、(iv) 前記比較照合
の結果、前記主メモリ手段と前記バックアップメモリ手
段の内容が予め定められた範囲で一致していれば、前記
主メモリ手段の内容で前記コントローラの処理を実行す
るステップ、(v) 該算出時間（ｔ）が前記第２の所定
の時間（ｔ₂）を越える場合は、前記バックアップメモ
リ手段の記憶内容を前記主メモリ手段に転写してから前
記コントローラの処理を実行するステップを備えている
コントローラのメモリ制御方法が提案される。

【００１３】さらに、本発明の他の目的を達成するた
め、上記のコントローラのメモリ制御システムにおい
て、さらに、該停電時間（ｔ）の長さに拘らず、操作員
による操作により作動し、前記バックアップメモリ手段
から主メモリ手段への転写を強制的に実行する手段を有
しているコントローラのメモリ制御システムが提案され
る。

【００１４】加えるに、本発明では、上記コントローラ
のメモリ制御方式において、さらに、該停電時間（ｔ）
の長さに拘らず、操作員による操作により、前記バック
アップメモリ手段から主メモリ手段への転写を強制的に
実行するステップを備えたコントローラのメモリ制御方
法が提案されている。

【００１５】

【作用】上記の本発明になるコントローラのメモリ制御
システム及びそのメモリ制御方法によれば、先ず、停電
時及び復電時のタイマーの時刻から停電時間（ｔ）が算
出され、この停電時間（ｔ）が第１の設定時間（ｔ₁）
よりも短く（ｔ≦ｔ₁）、瞬停と判断されるならば、即
時オンライン処理を開始する。一方、停電時間（ｔ）が
比較的長時間ならば（ｔ₁＜ｔ≦ｔ₂）、主メモリもバッ
クアップメモリも理論的には信ぴよう性が高いので、比
較照合し、問題のないことを確認してからオンライン処
理にはいる。この比較照合の結果、不一致であり、しか
しながら、両方ともＥＣＣ(Error Code Check)やパリテ
ィチェク上問題なければ、バックアップメモリのＲＯＭ
の方を信頼性上優先し、主メモリへの転写を行った後、
オンライン処理に入る。停電時間（ｔ）が所定の設定時
間（ｔ₂）を越えた場合（ｔ＞ｔ₂）も、主メモリのバッ
テリバックアップ能力を信用せず、無条件にバックアッ
プメモリ（ＲＯＭ）から主メモリ（ＲＡＭ）への転写を
行う。

【００１６】また、電源立ち上げ後、オフライン状態と
し、操作員のスイッチ操作をプロセッサが認識し、即
ち、割り込み処理により、バックアップメモリ（ＲＯ
Ｍ）から主メモリへの転写を行う。即ち、ソフトウェア
の変更に当たっては、予め、バックアップメモリを新規
に変更されたソフトウェアを記憶するものに交換してお
き、操作員のスイッチ操作により容易にソフトウェア変
更を可能とする。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の実施例について、添付の図
面を参照しながら詳細に説明する。図１には、本発明の
具体的実施例であるコントローラのメモリ制御システム
の全体構成が示されており、この図において、電源装置
１は外部の電源（本実施例では、１００Ｖの交流（Ａ
Ｃ）電源）に接続され、変圧器１０１、整流器１０２、
変圧器１０３、平滑回路１０４、そして、コンデンサー
１０５を介して、例えば５Ｖの直流（ＡＣ）電源を供給
している。また、この電源装置１は、その内部に、停電
及び復電を検出して各々の割り込み信号ＩＮＴ１、ＩＮ
Ｔ２を生成する停電検出回路１０６、復電検出回路１０
７を備えている。より具体的には、停電検出回路１０６
は前記整流器１０２の出力部に接続されると共に、復電
検出回路１０７は前記平滑回路１０４の両出力端子に接
続され、それぞれ、その電圧を検出することにより外部
電源の停電及び復電を検出している。また、前記整流器
１０２の出力部には、さらに、スイッチング装置１０８
が接続されている。

【００１８】次に、上記の電源装置１からの割り込み信
号ＩＮＴ１、ＩＮＴ２は、ライン２０１、２０２を介し
てメモリ制御装置２に入力されている。このメモリ制御
装置２は、図に示される様に、割込受付レジスタ２０３
と優先判定回路部２０４とから成る割込制御部２１と、
プロセッサ２２と、そして、本発明になるメモリ制御シ
ステムの停電、復電時の処理プログラム等を格納したマ
イクロプログラムＲＯＭ２３とから構成されている。前
記電源装置１からの割り込み信号ＩＮＴ１、ＩＮＴ２
は、より具体的には、前記制御部２１の割込受付レジス
タ２０３に接続され、また、優先判定回路２０４、マイ
クロプログラムＲＯＭ２３は、それぞれ、プロセッサ２
２に対してバスライン２４、２４を介して接続されてい
る。さらに、前記制御部の割込受付レジスタ２０３に
は、上述の割り込み信号ＩＮＴ１、ＩＮＴ２に加え、い
わゆる操作スイッチ２５からの信号がライン２０５を介
して接続されている。

【００１９】本発明のメモリ制御システムは、上述の電
源装置１、メモリ制御装置２に加え、さらに、タイマー
装置３と、図には示されないが、例えば原子力用プラン
トあるいは一般産業用プラントの制御用コントローラを
構成する高信頼度制御コントローラのメモリを構成する
主メモリ部４と、そして、前記主メモリをバックアップ
するための不揮発バックアップメモリ５とから構成され
ている。より具体的には、前記タイマー装置３は、水晶
発信器３１と、カウンタ３２と、電池３３とから構成さ
れている。また、前記主メモリ部４は、揮発性の書換可
能な記憶素子であるＲＡＭ(Random Access Memory)から
成る主メモリ４１と、このＲＡＭに記憶内容を保持する
ために必要な電力を供給するための充電可能な電池（い
わゆる、バックアップ用バッテリ）４２を備え、一方、
前記不揮発性バックアップメモリ５は、書換不可能な不
揮発性の記憶素子であるＲＯＭ(Read Only Memory)から
構成されている。この不揮発バックアップメモリ５のＲ
ＯＭ化については、素子としてＰＲＯＭ（Programable
Read Only Memory）を使用し、主メモリ４１の初期時の
内容である制御用アプリケーションプログラムを予め焼
切り記憶する。さらに、これらタイマー装置３、主メモ
リ部４、不揮発性バックアップメモリ５は、バスライン
２６、２６…を介して前記メモリ制御装置２に接続され
ている。

【００２０】続いて、上記に詳細に説明した本発明のメ
モリ制御システムの動作について以下に詳細に説明す
る。停電処理に入るまでのタイムチャートを示した添付
の図２の波形にも示されるように、外部電源からの電力
（１００ＶＡＣ）が停電すると、電源装置１は、整流器
１０２の出力を検出し、停電検出回路１０６が割り込み
信号ＩＮＴ１を発生する。この割り込み信号ＩＮＴ１を
受けたメモリ制御装置２は、その割り込み制御部２１及
びプロセッサ２２を介して、タイマー装置３の値を読み
とり、図３に示す停電処理のフローにより停電時刻を記
憶することとなる。一般に、電源装置１は、外部ＡＣ電
源の停電を停電検出回路１０６が検知しても、その後し
ばらくの間は、例えば５ＶＤＣ出力は活きており（図２
の（ｃ）参照）、それによりプロセッサ２２は動作する
ことができ、停電処理を可能としている。その時間関係
は同図のタイムチャートの如くである。

【００２１】なお、停電処理、復電処理のプログラムは
マイクロプログラムＲＯＭ２３としてもち、完全に不揮
発にする。また、タイマー３は、水晶発振器３１のクロ
ックパルス信号をカウンタ３２にてカウントするが、こ
の消費電力は十分小さく、数年以上もたせることも今日
の技術では十分可能である。従って、上記で考慮され得
る停電時間（ｔ）は、例えば１〜２年以上に対しても十
分対応可能である。

【００２２】すなわち、図３の処理フローにおいて、前
記停電検出回路１０６からの割込信号ＩＮＴ１により、
停電割込処理が起動され（Ｓ１１）、停電時刻がその時
のタイマー装置３のタイマーの値を読み込むことによっ
て取り込まれ（Ｓ１２）、この時刻（停電開始時刻）が
メモリ制御装置１内の不揮発性メモリであるマイクロプ
ログラムＲＯＭ２３に書き込まれて退避され（Ｓ１
３）、処理が完了する（Ｓ１４）。

【００２３】次いで、図４の波形にも示されるように、
外部電源からの電力（１００ＶＡＣ）が復電すると、電
源装置１は、平滑回路整流器１０４の出力（５ＶＤＣ）
を検出し、復電検出回路１０７が割り込み信号ＩＮＴ２
を発生する。この割り込み信号ＩＮＴ２を受けたメモリ
制御装置２は、以下に説明する復電処理を行う。なお、
復電検出回路１０７は、逆に、５ＶＤＣ出力が安定し、
しばらくしてから（通常１０〜１００ｍｓ）プロセッサ
２２を起動することとし、それまでは動作を停止させて
いる（図４の（ｂ）と（ｄ）を参照）。

【００２４】すなわち、図５の処理フローにおいて、前
記復電検出回路１０７からの割込信号ＩＮＴ２により、
復電割込処理が起動される（Ｓ２１）。まず、その時刻
（復電時刻）が前記タイマー装置３のタイマーの値を読
み込むことによって取り込まれ（Ｓ２２）、続いて、既
に不揮発性メモリであるマイクロプログラムＲＯＭ２３
に書き込まれている停電時刻との差から、すなわち、以
下の式から停電時間（ｔ）を算出する（Ｓ２３）。停電時間（ｔ）＝復帰時刻−停電時刻

【００２５】さらに、この求められた停電時間（ｔ）を
第１の所定の設定時間（ｔ₁）と比較し（ｔ≦ｔ₁）、そ
の結果「Ｎｏ」であれば、さらに、前記第１の所定の設
定時間（ｔ₁）よりも大きな値に設定された第２の所定
の設定時間（ｔ₂）との比較（ｔ≦ｔ₂）を行う（Ｓ２
４、Ｓ２５）。第２の比較（Ｓ２５）の結果「Ｙｅｓ」
と判断される場合には、その詳細動作は後に説明する
が、主メモリ（ＲＡＭ）４１とバックアップメモリ（Ｒ
ＯＭ）５の内容を照合し（Ｓ２６）、照合の結果が所定
の範囲内で一致していれば（Ｓ２７で「Ｙｅｓ」）処理
を完了する（Ｓ２８）。

【００２６】一方、前記第２の比較（Ｓ２５）の結果が
「Ｎｏ」の場合、さらには、照合の結果が所定の範囲内
で一致していない（Ｓ２７で「Ｎｏ」）場合には、バッ
クアップメモリ（ＲＯＭ）５の記憶内容を主メモリ（Ｒ
ＡＭ）４１に転写し（Ｓ２９）、処理を完了することと
なる（Ｓ２８）。また、前記第１の比較（Ｓ２４）の結
果が「Ｙｅｓ」である場合には、そのまま、直ちに処理
を完了する（Ｓ２８）。

【００２７】即ち、本発明の方式によれば、算出された
停電時間（ｔ）が、ごく短い時間である第１の所定の設
定時間（ｔ₁）よりも小さい（ｔ≦ｔ₁）、つまり瞬停と
判断される場合は、プロセスへの影響として応答性を最
重要視して、即時オンライン処理を開始するようにす
る。一方、停電時間（ｔ）が第１の所定の設定時間（ｔ
₁）よりは大きいが、しかしながら、第２の所定の設定
時間（ｔ₂）よりも小さい場合には（ｔ₁＜ｔ≦ｔ₂）、
つまり、瞬停とは見なせず、プロセス制御上、立ち上げ
までに時間的余裕があると見なし、応答性よりも信頼性
を重視して、主メモリ部４の主メモリ（ＲＡＭ）４１と
バックアップメモリ６との比較照合を行う。

【００２８】そして、主メモリ部４の記憶内容が正しい
ことを確認してから、オンライン処理を開始する。この
ことは、主メモリ部４やバックアップメモリ５等の経年
による故障発生の確率の増大を勘案し、より高信頼性化
をはかることに着目したものとなっている。そして、こ
の時点で、照合不一致が発生していれば、以下の動作を
行うこととなる。すなわち、照合不一致が発生してお
り、主メモリ部４の主メモリ（ＲＡＭ）４１が異常な
ら、バックアップメモリ（ＲＯＭ）５から主メモリ（Ｒ
ＡＭ）４１へのデータの転写を行い、バックアップメモ
リ（ＲＯＭ）５が異常なら主メモリ（ＲＡＭ）４１の内
容でオンライン起動、いずれも異常ないが不一致の場合
は、バックアップメモリ（ＲＯＭ）５を信頼性上優先し
て主メモリ（ＲＡＭ）４１への転写を行う。

【００２９】さて、停電時間（ｔ）が第２の所定の設定
時間（ｔ₂）よりも大きな場合（ｔ＞ｔ₂）、もはや、揮
発性メモリである主メモリ（ＲＡＭ）４１のバッテリバ
ックアップ能力を信用せず、無条件にバックアップメモ
リ（ＲＯＭ）５から主メモリ（ＲＡＭ）４１への転写を
行う。

【００３０】なお、実際のプラントにおいては、瞬停と
いつても、電源母線に大型補機が接続されてあり起動す
る場合（数百ms程度）、所外電源断によるディーゼル立
ち上げ時間（数秒〜数十秒）等多々あり、上記第１の設
定時間（ｔ₁）はプロセスに合わせて設定することが望
ましい。

【００３１】以上の説明からも明らかなように、上記の
本発明の実施例であるコントローラのメモリ制御システ
ム及びその制御方式によれば、システム立ち上げ時間と
ソフトウェアの記憶内容の信頼性について最適化をはか
ることができる。即ち、瞬停にたいしては即時に主メモ
リ４１の内容によつて立ち上げオンライン処理を可能と
し、長時間停電時には、システム立ち上げに上記の如く
時間はかかるが、制御対象のプロセスも変化している場
合がほとんどであるので問題は無い立ち上げが可能とな
る。そこで、主メモリ４１とバックアップメモリ５の比
較照合を行ってもプラントプロセス上は差異はないこと
はいうまでもない。

【００３２】図６には、主メモリ４１とバックアップメ
モリ５の比較照合を行って、さらに、不揮発バックアッ
プメモリ５から主メモリ４１への転写を実行する処理フ
ローの詳細を示す。この処理の起動条件は、図５のフロ
ーにも示されるように、（ｉ）停電時間（ｔ）が第２の
設定時間（ｔ₂）を越えた場合（ｔ＞ｔ₂）、そして、
（ｉｉ）停電時間（ｔ）が第１の設定時間（ｔ₁）を越
えてはいるものの、第２の設定時間（ｔ₂）は越えてお
らず（ｔ₁＜ｔ≦ｔ₂）、かつ、主メモリ４１とバックア
ップメモリ５の比較照合を行った結果、所定の範囲で一
致していない場合である。

【００３３】この転写実行処理フローでは、起動される
と（Ｓ３１）、先ず、プロセッサ２２に、バックアップ
メモリ５に対して、（１）アクセスするファイルのアド
レス、（２）転写を開始するための記憶の先頭アドレ
ス、及び、（３）語数をもってアクセスを開始させる
（Ｓ３２）。また、その間の処理が、プロセスに悪影響
を与えないように、オフラインモードとして作動を開始
する（Ｓ３３）。続いて、不揮発バックアップメモリ５
は、上記のデータ（１）〜（３）により、主メモリ４１
へ転写すべく、（４）転写先の主メモリのアドレスと、
（５）そこに記憶されるべきデータを順次読み出してプ
ロセッサ２２に転送する（Ｓ３４）。さらに、そこでは
主メモリ４１に書き込む前処理としてチェック、例えば
ＥＣＣ（Error Check Code）やバリティチェックコード
等を生成し付加し（Ｓ３５）、そして、当該アドレスに
書き込む（Ｓ３６）。なお、これらの動作は、通常ＤＭ
Ａ（Direct Memory Access）と呼ばれる装置により実行
される。その後、上記（３）の所定の語数が転写された
ことが確認され（Ｓ３７）、主メモリ４１が回復したら
ば、プロセッサ２２はオフラインからオンラインへのモ
ード変更を行い、プロセス制御や監視を開始し（Ｓ３
８）、処理を完了する（Ｓ３９）。

【００３４】さらに、本発明によれば、不揮発バックア
ップメモリ５から主メモリ４１への転写実行処理フロー
の起動条件として、例えばプラントの操作員等によるス
イッチ操作（図１において、操作スイッチ２５を閉じ、
ライン２０５を介して信号を割込受付レジスタ２０３に
出力した場合）が加えられている。これは、ハードウェ
ア的には、上述の停電時割込ＩＮＴ１、復電割込ＩＮＴ
２の他に、割込信号ＩＮＴ３を発生する操作スイッチ２
５を追加すればよい。

【００３５】この方式によれば、以上に述べた効果の他
に、下記のメリットがある。即ち、主メモリ４１のソフ
トウェアを変更したい場合に、まず、不揮発バックアッ
プメモリ（ＲＯＭ）５の内容を変更したものを準備し、
本コントローラに装着する。そして、電源装置１を立ち
上げ、つづいて、本操作スイッチ２５を操作すると、ソ
フトウェアを容易に変更することが出来る。即ち、工場
等において、新バージョンの不揮発バックアップメモリ
５を制作し、プラントに持込んで、交換すれば、短時間
で容易にソフト変更が可能になる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、コントローラを瞬停等
の短時間の停電に対しては連続制御・監視を可能とし、
それ以上の停電時間に対しては、ソフトウェアのＲＯＭ
化並の不揮発性を確保することによって復電時のコント
ローラの立ち上げにおける信頼性と応答性の最適化を図
り、さらには、コントローラの基本ソフトウェアの高機
能・高度化の動向に対応したソフトウェアの大型化、複
雑化へも容易に対応することが出来、多用なニーズに対
しても充分な融通性を確保することの可能な、実用的に
も優れたコントローラのメモリ制御システム及びそのメ
モリ制御方式が提供される。

【００３７】また、操作員の操作により、上記の転写を
強制的に行うことにより、ソフトウェアの変更を可能と
し、ソフトウェアの不揮発性と変更の融通性を同時に実
現することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメモリ制御システムの基本構成を示す
全体回路図である。

【図２】停電時における上記メモリ制御システムの各部
信号を示す信号波形図である。

【図３】停電時における上記メモリ制御システムの停電
処理フローを説明する図である。

【図４】復電時における上記メモリ制御システムの各部
信号を示す信号波形図である。

【図５】復電時における上記メモリ制御システムの復電
処理フローを説明する図である。

【図６】上記復電処理フローの転写処理の詳細を示すフ
ロー図である。

【図７】従来技術になるバックアップ電源の動作を説明
するフロー図である。

【図８】他の従来技術になる主メモリ書き込みローディ
ング方法の一例を説明するための、システム構成及び動
作フロー図である。

【符号の説明】

１電源装置１０１、１０３変圧器１０２整流器１０４平滑回路１０５コンデンサ１０６停電検出回路１０７復電検出回路１０８スイッチング２メモリ制御装置２１割込制御部２０３割込受付レジスタ２０４優先判定回路２２プロセッサ２３マイクロプログラムＲＯＭ２５操作スィッチ３タイマー装置３１水晶発振器３２カウンタ３３バッテリ４主メモリ部４１主メモリ（ＲＡＭ）４２バッテリ５不揮発バックアップメモリ（ＲＯＭ）ＩＮＴ１停電割込信号ＩＮＴ２復電割込信号ＩＮＴ３操作割込信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古里権一郎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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電可能なバックアップ電源手段を登載
する主メモリ手段と、タイマーを有するメモリ制御装置
と、初期時の主メモリ手段の記憶内容と同一の内容を記
憶する不揮発性で書換不可能なバックアップメモリ手段
とを備え、電源停電時におけるコントローラのメモリバ
ックアップを行うコントローラのメモリ制御装置におい
て、前記主メモリ手段は書換可能でかつ揮発性であり、
さらに、前記メモリ制御装置は、電源の停電時及び復電
時の前記タイマーの読み時刻から停電時間（ｔ）を算出
し、算出された該停電時間（ｔ）が第１の所定の時間
（ｔ₁）以内であれば（ｔ＜ｔ₁）、前記主メモリ手段の
記憶内容で処理を実行し、該停電時間（ｔ）が前記第１
の所定の時間（ｔ₁）を越え、かつ、前記所定の時間
（ｔ₁）よりも長い第２の所定の時間（ｔ₂）以内であれ
ば（ｔ₂＜ｔ＜ｔ₁）、前記主メモリ手段と前記バックア
ップメモリ手段の内容を比較照合し、予め定められた範
囲で一致していれば前記主メモリ手段の内容で処理を実
行し、該算出時間（ｔ）が前記第２の所定の時間
（ｔ₂）を越える場合は、前記バックアップメモリ手段
の記憶内容を前記主メモリ手段に転写してから処理を実
行するように構成したことを特徴とするコントローラの
メモリ制御システム。
【請求項２】前記請求項１において、前記メモリ制御
装置は、さらに、該停電時間（ｔ）が前記第１の所定の
時間（ｔ₁）を越え、かつ、前記第２の所定の時間
（ｔ₂）以内（ｔ₂＜ｔ＜ｔ₁）の場合で、前記主メモリ
手段と前記バックアップメモリ手段の内容を比較照合し
た結果、予め定められた範囲で一致していない場合に
は、前記バックアップメモリ手段の記憶内容を前記主メ
モリ手段に転写してから処理を実行するように構成した
ことを特徴とするコントローラのメモリ制御システム。
【請求項３】前記請求項１において、さらに、該停電
時間（ｔ）の長さに拘らず、操作員による操作により作
動し、前記バックアップメモリ手段から主メモリ手段へ
の転写を強制的に実行する手段を有していることを特徴
とするコントローラのメモリ制御システム。
【請求項４】充電可能なバックアップ電源手段を登載
する書換可能でかつ揮発性の主メモリ手段と、タイマー
を有するメモリ制御装置と、初期時の主メモリ手段の記
憶内容と同一の内容を記憶する不揮発性で書換不可能な
バックアップメモリ手段とを備え、電源停電時における
コントローラのメモリバックアップを行うコントローラ
のメモリ制御方法において、 (i) 電源の停電時及び復電時の前記タイマーの読み時
刻から停電時間（ｔ）を算出するステップ、 (ii) 算出された該停電時間（ｔ）が第１の所定の時間
（ｔ₁）以内であれば（ｔ＜ｔ₁）、前記主メモリ手段の
記憶内容でコントローラの処理を実行するステップ、 (iii) 該停電時間（ｔ）が前記第１の所定の時間
（ｔ₁）を越え、かつ前記所定の時間（ｔ₁）よりも長い
第２の所定の時間（ｔ₂）以内であれば（ｔ₂＜ｔ＜
ｔ₁ ）、前記主メモリ手段と前記バックアップメモリ手
段の内容を比較照合するステップ、 (iv) 前記比較照合の結果、前記主メモリ手段と前記バ
ックアップメモリ手段の内容が予め定められた範囲で一
致していれば、前記主メモリ手段の内容で前記コントロ
ーラの処理を実行するステップ、 (v) 該算出時間（ｔ）が前記第２の所定の時間（ｔ₂）
を越える場合は、前記バックアップメモリ手段の記憶内
容を前記主メモリ手段に転写してから前記コントローラ
の処理を実行するステップを備えていることを特徴とす
るコントローラのメモリ制御方法。
【請求項５】前記請求項４において、さらに、前記ス
テップ(iii)における比較照合の結果、前記主メモリ手
段と前記バックアップメモリ手段の内容が予め定められ
た範囲で一致していない場合には、前記バックアップメ
モリ手段の記憶内容を前記主メモリ手段に転写してから
前記コントローラの処理を実行するステップを備えたこ
とを特徴とするコントローラのメモリ制御方法。
【請求項６】前記請求項４において、さらに、該停電
時間（ｔ）の長さに拘らず、操作員による操作により、
前記バックアップメモリ手段から主メモリ手段への転写
を強制的に実行するステップを備えたことを特徴とする
コントローラのメモリ制御方法。