JPH0580838A - オペレータズコンソールのｈ／ｄ二重化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オペレータズコンソールであって、Ｈ／Ｄを２
台備えて片側をバックアップ用に用いる二重化システム
において、片系が正常に機能しなくなった場合、異常側
の修理・交換後に、速やかにかつ正確に制御システム全
体の機能復旧を行うこと。 【構成】不揮発性のメモリ素子からなるステータス保持
部を設ける。Ｈ／Ｄの片系に異常が発生し、異常側の修
理・交換後はイコライズ中のステータスとし、正常なＨ
／Ｄの内容を交換したＨ／Ｄへ全面コピー（イコライズ
処理）する。この時停電が起きても、そのステータスは
失われないため復電後は、イコライズ処理を継続可能で
ある。 【効果】オペレータズコンソールの信頼性、稼動性を高
めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｈ／Ｄの二重化システ
ムに係り、特に、デジタル制御システムのオペレータズ
コンソールに備えられ、各種計測データを逐次蓄積する
のに用いられるＨ／Ｄの二重化に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル制御システムでは、プロセスの
制御をコントローラが行い、プロセスの監視・運転はオ
ペレータズコンソールにより行う。オペレータズコンソ
ールは監視・運転の他にも、プロセスの温度・圧力・流
量などの各種計測データをコントローラから収集し、蓄
積することが一般的に行われている。蓄積した計測デー
タは、オペレータズコンソール上にトレンド表示した
り、プリンタから帳票出力し、プロセスの解析・操業記
録に利用されている。計測データは刻々と変動してお
り、周期的に、たとえば１分周期で、あるいは、イベン
ト発生時にタイミングよく収集されることが必要であ
り、その量も膨大である。

【０００３】大量のデータを蓄積するにはＨ／Ｄが適し
ているが、可動部があるため半導体のメモリ素子等に比
べて信頼性が低く、制御システムの構築・運用上のネッ
クになっている。すなわち、Ｈ／Ｄが正常に機能しなく
なった場合、大量の計測データを収集はできても、蓄積
・再利用できない事態になってしまう。

【０００４】そこで対策として、Ｈ／Ｄを２台備えて片
側をバックアップ用に用いることが考えられている。こ
のような二重化システムは、「特開62−212819号バッキ
ングストアファイルの二重化制御方式」、「特開64−33
770 号ディスク制御装置」、「特開2−118737 号二重化
計算機システムの障害復旧処理方式」など多数提案され
ている。これらには、二重化システムのシステム構成、
及び片系に障害が発生しそれを修理・交換した後のディ
スク装置の復旧方法が開示されている。共通している基
本的な考え方は、正常時に両系に書き込みを行うときに
ディスク装置の状態をチェックし、異常状態を検出する
ことと、復旧時には、正常側から異常発生側へディスク
の内容を全面的にコピーすること、すなわちイコライズ
処理を行うことである。しかしながらこれらの二重化シ
ステムでは、この復旧作業中に停電がおき復電したとき
に両系のディスク装置があたかも正常であるかのように
動作してしまうという欠点があった。これは、ディスク
装置のステータスを保持しておく手段がないためであっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ディスク装置の容量は
増加の傾向にあり、イコライズ処理にも時間を要するよ
うになり、上述のような事態を想定して制御システムを
構築しなければならない。

【０００６】本発明の目的は、制御システム全体の機能
復旧がすみやかにかつ正確になされるようなオペレータ
ズコンソールのＨ／Ｄ二重化システムを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、不揮発性の
メモリ素子からなるステータス保持部を設け、そのステ
ータスはマスタ／スレーブそれぞれのＨ／Ｄの正常／異
常状態と、全体の状態を示す自動バックアップ／片系異
常／イコライズ中の３つのステータスを持たせ、そのス
テータスによって２台のＨ／Ｄに対するアクセス方法を
切り替えるようにした。

【０００８】

【作用】通常は全体ステータスは「自動バックアップ」
である。片側のＨ／Ｄに異常が発生した場合の全体ステ
ータスは「片系異常」とし、Ｈ／Ｄを修理・交換後「イ
コライズ中」とする。

【０００９】「イコライズ中」は、Ｈ／Ｄのアクセスは
次のようにする。書き込みは両系に行ない、読み出しは
正常系から行ない、書き込み・読み出しをしないときに
は、２台のＨ／Ｄの内容を一致化させるために、ブロッ
ク単位に正常系から異常発生側へ全面コピーを行なう。

【００１０】全面コピーが完了したら、「自動バックア
ップ」ステータスになるようにする。

【００１１】また、停電などの理由でオペレータズコン
ソールの機能が停止した場合であっても、復電後はステ
ータス保持部の内容に従ってＨ／Ｄのアクセスを行う。

【００１２】

【実施例】以下図面を用いて本発明の一実施例を説明す
る。

【００１３】図１は、本発明の実施例を示すブロック図
である。実施例では、プロセスの制御を行うコントロー
ラ２と、プロセスの監視・運転を行うオペレータズコン
ソール１と、両者を通信接続する通信回線３から構成さ
れる。コントローラ２は温度（Ｔ）、流量（Ｆ）、圧力
（Ｐ）などのプロセスの計測データ１０をＰＩＯ（入出
力制御部）９を介して入力し、プロセスの制御処理をＣ
ＰＵ（演算制御部）８にて行う。オペレータズコンソー
ル１は、ＣＲＴ４、キーボード６、ＣＰＵ（演算制御
部）７、Ｈ／Ｄ２０、ＨＤＣ（Ｈ／Ｄ制御部）３０、か
ら構成される。プロセスの監視・運転は、ＣＲＴ４見な
がらキーボード６を操作することにより行う。

【００１４】Ｈ／Ｄ２０には、プロセスの各種計測デー
タが蓄積される。これは、オペレータズコンソール１が
コントローラ２に対して周期的に、たとえば１分周期
で、あるいはイベント発生時にデータ送信要求を発行
し、コントローラ２がこれに応答・返信することでデー
タを収集する。収集されたデータはＨ／Ｄに蓄積され
る。収集・蓄積したデータは、図２に示すようなトレン
ド表示及び図３に示すような帳票出力を行うことで、そ
の内容を知ることができる。トレンド表示では、横軸を
時間軸とし、縦軸に信号のレベルを０〜１００％のスパ
ンでグラフ表示する。帳票はオペレータズコンソール１
に接続されたプリンタ５から出力される。図には日報出
力の例を示してある。縦方向に時刻、横方向に計測値が
印字され、プラントの管理者はこれらを利用し、プラン
トの解析を行ったり、操業記録を得る。以上の構成のオ
ペレータズコンソール１において、Ｈ／Ｄを二重化した
ものの構成を図４に示す。この図ではＨ／Ｄの制御に直
接関連しない要素は省略してある。Ｈ／ＤはＨ／Ｄ制御
部も含めＭ系（マスタ）４０とＳ系（スレーブ）４１の
２系統を有す。また、２台のＨ／Ｄ及び全体の状態を記
録するステータス保持部５０を有す。ステータス保持部
５０は、オペレータズコンソール１の電源が切られて
も、あるいはＣＰＵ７の機能が停止した場合でもその内
容が変化しないような不揮発性のメモリ素子、たとえば
ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable andProgrammabl
e ＲＯＭ）を用いる。ＨＤＣ３０，３１はＨ／Ｄ２０，
２１の書き込み・読み込みを制御するとともに、Ｈ／Ｄ
２０，２１とＨＤＣ自身の状態を監視し、それをＣＰＵ
７に報告する。

【００１５】ステータス保持部は下記の３つの部分から
なる。

【００１６】（１）Ｍ系ステータス （２）Ｓ系ステータス （３）全体ステータス ＨＤＣ３０，３１から報告された状態は、ＣＰＵ７によ
り上記（１），（２）に反映される。その状態は「正
常」、「異常」のいずれかである。図８は（３）全体ス
テータスの状態遷移を示した図である。全体ステータス
は「自動バックアップ」、「片系異常」、「イコライズ
中」の３つの状態を持つ。ＣＰＵ７は全体ステータスを
（１)，(２）の内容に従い遷移させる。通常はＭ／Ｓ両
系とも正常なので、「自動バックアップ」６０の状態に
ある。Ｍ系、Ｓ系のどちらかが異常となった場合は「片
系異常」６１の状態に遷移する。Ｍ系、Ｓ系が同時に異
常となることも論理的には有りうるが、確率は極めて小
さいため無視する。「片系異常」６１の状態で、該当の
ＨＤＣあるいはＨ／Ｄを修理・交換し機能回復がなされ
ると、「イコライズ中」６２の状態に遷移する。イコラ
イズ動作が終了すると「自動バックアップ」６０の状態
に戻る。

【００１７】さて、ＣＰＵ７はＨ／Ｄにアクセスする
際、ステータス保持部５０を参照し、アクセスする対象
を次のように切り替える。

【００１８】図４に通常の「自動バックアップ」６０の
ステータスにおけるＨ／Ｄアクセスの方法を示す。この
状態では、Ｍ系、Ｓ系両系のＨ／Ｄに書き込み、Ｍ系か
ら読み出す。図中、Ｗは書き込みを、Ｒは読み出しを表
す。

【００１９】図５に「片系異常」６１のステータスにお
けるＨ／Ｄアクセス方法を示す。この状態では、正常で
あるＳ系に対してのみ書き込み・読み出しを行なうよう
する。

【００２０】「イコライズ中」６２のステータスでのＨ
／Ｄアクセス方法を図６，図７を用いて説明する。異常
側の修理・交換がなされたのち、２台のＨ／Ｄの内容を
一致化させるためのタスクが起動され、物理的な単位で
正常であるＳ系から異常発生側のＭ系へ全面コピーを行
なう。図７に、このイコライズ動作を示す。この状態で
Ｈ／Ｄに対するアクセスを行うには、一旦前記タスクを
中断し、アクセスが書き込みの場合にはＭ、Ｓ両系に行
い、読み出しの場合には正常であるＳ系から行う。アク
セスが終了した後、前記タスクの中断を解除しコピー動
作を継続させる。全面コピーが完了したら、前記タスク
を終了させ、「自動バックアップ」６０のステータスに
する。本実施例ではステータス保持部５０は不揮発性の
メモリ素子であるため、たとえば停電時にもその内容は
保持される。「イコライズ中」に停電が発生しても復電
後は、イコライズ動作を継続することが可能である。

【００２１】上記の例では、Ｓ系に以上が発生した場合
を示したが、Ｍ系に異常が発生した場合でも動作は全く
同様である。

【００２２】以上説明したように、本実施例によればＨ
／Ｄシステムに異常が生じたときでも、Ｈ／Ｄシステム
の修理・交換後速やかにかつ正確に通常のオペレータズ
コンソールの機能を回復することが可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明によればＨ／Ｄシステムに異常が
生じたときでも、Ｈ／Ｄシステムの修理・交換後速やか
にかつ正確に通常のオペレータズコンソールの機能を回
復することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】オペレータズコンソールのトレンド表示例を示
す図である。

【図３】プリンタによる帳票出力例を示す図である。

【図４】通常時におけるＨ／Ｄアクセス方法を示す図で
ある。

【図５】片系異常時におけるＨ／Ｄアクセス方法を示す
図である。

【図６】イコライズ中におけるＨ／Ｄアクセス方法を示
す図である。

【図７】イコライズ動作を示す図である。

【図８】全体ステータスの状態遷移を示す図である。

【符号の説明】

１…オペレータズコンソール、２０…Ｈ／Ｄ（固定磁気
ディスク装置）、３…Ｈ／Ｄ制御部、４…ステータス保
持部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロセスの制御を行なうコントローラと、
   プロセスの監視・運転を行なうオペレータズコンソール
   から構成されるデジタル制御システムの、温度・圧力・
   流量などの各種計測データを定められた記録時間幅に一
   定のサンプリング周期、またはイベント発生時に、前記
   コントローラから収集し、前記オペレータズコンソール
   内に備えられた補助記憶装置であるＨ／Ｄ（固定磁気デ
   ィスク装置）に蓄積記録するとともに、このデータを任
   意に再表示する機能を持つオペレータズコンソールにお
   いて、 マスタ／スレーブの２台のＨ／Ｄと、不揮発性のメモリ
   素子から構成されるステータス保持部を設け、そのステ
   ータスはそれぞれのＨ／Ｄの正常／異常状態と、全体の
   状態を示す自動バックアップ／片系異常／イコライズ中
   の３つのステータスを有し、オペレータズコンソールの
   機能停止や停電によってもその内容を保持し続けられる
   ようにし、 （１）両系が正常のときには、自動バックアップのステ
   ータスとし、マスタ／／スレーブ両系のＨ／Ｄに書き込
   み、マスタ側から読み出すように動作するようにし、 （２）片系異常のときは、片系異常のステータスとし、
   正常系に対してのみ書き込み・読み出しを行なうように
   し、 （３）イコライズ中は、書き込みは両系に行ない、読み
   出しは正常系から行ない、書き込み・読み出しをしない
   ときには、２台のＨ／Ｄの内容を一致化させるために、
   ブロック単位に正常系から異常発生側へ全面コピーを行
   ない、全面コピーが完了したら、自動バックアップステ
   ータスになるようにした、 ことを特徴とする、オペレータズコンソールのＨ／Ｄ二
   重化システム。