JPH0666783B2 - ネツトワーク・モジュールの相互接続方法 - Google Patents

ネツトワーク・モジュールの相互接続方法

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JPH0666783B2
JPH0666783B2 JP2237293A JP23729390A JPH0666783B2 JP H0666783 B2 JPH0666783 B2 JP H0666783B2 JP 2237293 A JP2237293 A JP 2237293A JP 23729390 A JP23729390 A JP 23729390A JP H0666783 B2 JPH0666783 B2 JP H0666783B2
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ダブリユ・ラツセル・マツセイ，ジユニア
ルネ・ドロビツシユ
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ハネウエル・インコーポレーテツド
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L69/40—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、一次および二次ネツトワーク・インタフエイ
ス・モジユールがそれらの各状態を決定する方法に関
し、また一次モジユールが二次モジユールにしたがつて
フエイル・オーバ（fail over）する時を決定するよう
通信し、かつ一次モジユールの役割を引き受けるため、
一次モジユールがフエイルしたことを二次モジユールが
決定するネツトワークに関する。
〔発明の背景〕
階層構造のローカル・エリヤ・ネツトワーク（ＬＡＮ）
を含んでいるプロセス制御装置が開発されている。この
ような装置は、たとえば発明者ラツセル・エイ・ヘンゼ
ルにより１９８６年８月１８日に出願された米国特許第
４，６０７，２５６号に示されている。また、他には、
本明細書において参考のため示されている「プロセス制
御装置にユニバーサル・インタフエイスを供給する装
置」と題する出願においても示されている。
このような装置において、ネツトワーク・インタフエイ
ス・モジユール（ＮＩＭ）は、通信およびデータ翻訳能
力を備えているので、ＮＩＭにより相互接続された２つ
のネツトワークのモジユールは通信することができる。
各ネツトワークのモジユールが通信する冗長ケーブルを
供給することによつて、また各ネツトワークの各オペレ
ーテイング・モジユール、特にネツトワークを相互接続
しているＮＩＭに対してスタンバイ、バツクアツプ、二
次すなわち冗長モジユールを各ネツトワークに組み込む
ことによつて、プロセス制御装置の信頼性および障害の
許容範囲は大幅に増大する。また、ＮＩＭが実行する機
能は重要であるので、プロセス制御装置の各ＮＩＭに二
次すなわちバツクアツプを供給することが非常に重要で
ある。しかし、このような装置において冗長ＮＩＭ対の
一次ＮＩＭおよび二次ＮＩＭが通信する改善された方法
が要求されており、情報が通信されると両方のＮＩＭ
が、相互の状態を知る能力の他、二次ＮＩＭが一次ＮＩ
Ｍの機能を引き継ぐ時、言い換えれば、一次ＮＩＭが二
次ＮＩＭにフエイル・オーバする時を決定すなわち制御
する能力を有することになる。
〔発明の概要〕
本発明は、モジユール間で冗長ネツトワーク・インタフ
エイス・モジユール（ＮＩＭ）の各状態を通信し、かつ
ＮＩＭ間のフエイル・オーバを制御する方法を提供す
る。ＮＩＭの一方は、一次ＮＩＭとして設計され、ＮＩ
Ｍの他方は、二次ＮＩＭとして設計されている。ＮＩＭ
は、２つのローカル・エリヤ・ネツトワーク（ＬＡＮ）
の通信メデイア間に接続されているので、一次ＮＩＭは
要求に応じてネツトワーク間で通信およびデータ翻訳を
行なうことができ、一方のネツトワークのモジユール
は、他方のモジユールと通信することができる。冗長対
の二次ＮＩＭは、一次ＮＩＭの故障または一次ＮＩＭの
フエイル・オーバが生じた時にはいつでも一次ＮＩＭの
機能を実行することができる。一次および二次ＮＩＭ
は、両方のネツトワークの通信バスを介して一定期間に
おいて相互に通信する。通信される情報は、メツセー
ジ、より正確には、ステータス・メツセージの形態であ
り、それぞれにより認識されるＮＩＭにより相互接続さ
れたネツトワークの状態を含んでいる。第１ネツトワー
クの通信バスを介して各ＮＩＭにより他方に転送される
ステータス・メツセージは、情報を転送しているＮＩＭ
の状態、転送しているＮＩＭにより認識される第２ネツ
トワークの状態、および必要に応じて他の情報またはデ
ータを含んでいる。第２ネツトワークの通信バスを介し
て各ＮＩＭにより他方に転送されるステータス・メツセ
ージは、情報を転送しているＮＩＭの状態、転送してい
るＮＩＭにより認識される第１ネツトワークの状態、お
よび必要に応じて他の情報またはデータを含んでいる。
ネツトワーク、たとえば第１ネツトワークとのＮＩＭの
通信は、後述するような理由のため第２ネツトワークと
の通信よりも優先される。一次ＮＩＭが二次ＮＩＭにフ
エイル・オーバする状況の例は、一次ＮＩＭがクラツシ
ユまたは故障する場合、一次ＮＩＭが第１ネツトワーク
と通信できないが二次ＮＩＭはできる場合、一次ＮＩＭ
は第２ネツトワークと通信できないが、他の点では適切
に機能している場合、および二次ＮＩＭは第１および第
２ネツトワークの両方と通信できかつそうでなければ二
次ＮＩＭが適切に機能している場合である。二次ＮＩＭ
が第１または第２ネツトワークのいずれとも通信できな
い場合、または二次ＮＩＭが、適切な動作を妨げる内部
の問題、たとえば、二次ＮＩＭを適切に動作できなくさ
せるまたはクラツシユさせるハードウエアまたはソフト
ウエアの故障を有している場合には、一次ＮＩＭは二次
ＮＩＭにフエイル・オーバしない。
したがつて、本発明の目的は、２つのネツトワークのメ
デイアを介して２つのモジユール間でやりとりされる情
報に基き一次ＮＩＭが二次ＮＩＭにフエイル・オーバす
る時を、２つのローカル・エリヤ・ネツトワークの通信
バスを相互接続している冗長ネツトワーク・インタフエ
イス・モジユールが決定することができる改善された方
法を提供することである。
本発明の他の目的は、何ら専用の冗長ハードウエアを必
要とすることなく、一次ＮＩＭが二次ＮＩＭにフエイル
・オーバする時を、２つのローカル・エリヤ・ネツトワ
ークの通信バスを相互接続している冗長ネツトワーク・
インタフエイス・モジユールが決定することができる改
善された方法を提供することである。
本発明の別の目的は、プロセス制御装置において二次ネ
ツトワーク・インタフエイス・モジユールへの一次ネツ
トワーク・インタフエイス・モジユールのフエイル・オ
ーバを制御する改善された方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、障害が発生した後、所定時間
内にプロセス制御装置における二次ネツトワーク・イン
タフエイス・モジユールへの一次ネツトワーク・インタ
フエイス・モジユールのフエイル・オーバを制御して、
装置により制御されているプロセスの中断をフエイル・
オーバが阻止する改善された方法を提供することであ
る。
以下、添付の図面に基いて、本発明の実施例に関し説明
する。
〔実施例〕
第１図において、プロセス制御装置１０は、一部分しか
示されていないローカル制御ネツトワーク（ＬＣＮ）１
２とユニバーサル制御ネツトワーク（ＵＣＮ）１４を含
んでいる。ＬＣＮ１２は本実施例においては冗長同軸ケ
ーブル１６Ａ，１６Ｂから成る通信バス１６を含み、Ｕ
ＣＮも本実施例において冗長同軸ケーブル１８Ａ，１８
Ｂから成る通信バス１８を含んでいる。ＬＣＮ１２とＵ
ＣＮ１４の間の通信は、一対のネツトワーク・インタフ
エイス・モジユール（ＮＩＭ）２０Ａ，２０Ｂを有して
いる冗長ＮＩＭ２０によつて行なわれ、たとえばＮＩＭ
２０ＡのようなＮＩＭの一方のみが、所定の期間におけ
るデータ翻訳機能の他、このような機能を行なう。この
ような状況において、ＮＩＭ−Ａは、一次ＮＩＭとして
設計され、かつＮＩＭ２０Ａと同じ能力を有するＮＩＭ
−Ｂ２０Ｂは、二次ＮＩＭとして設計されており、ＮＩ
Ｍ−ＢはＮＩＭ−Ａ２０Ａのバツクアツプである。ＮＩ
Ｍ−Ａは、冗長コネクタ２２Ａ，２２Ｂによりデユアル
冗長ケーブル１６Ａ，１６に直接的に接続し、ＮＩＭ−
Ｂは、コネクタ２４Ａ，２４Ｂによりケーブル１６Ａ，
１６Ｂに直接的に接続している。本実施例においては、
ＮＩＭ２０は、ＮＩＭ−Ａの引込み線２６Ａ，２６Ｂと
ＮＩＭ−Ｂの引込み線２８Ａ，２８ＢとによりＵＣＮ１
４の冗長ケーブル１８Ａ，１８Ｂに接続している。
第１図に示されているＬＣＮのモジユールは、履歴モジ
ユール３０と、ユニバーサル・オペレータ・ステーシヨ
ン・モジユール３２と、アプリケーシヨン・モジユール
３４を含んでいる。ユニバーサル・オペレータ・ステー
シヨン・モジユール３２は、一人以上のプラント・オペ
レータのためのワーク・ステーシヨンであり、プラント
・オペレータと、オペレータが受けもつているプラント
のプロセスとの間のインタフエイスを行なう。オペレー
タはこのプロセスをモニタしかつ制御装置２０により得
られた情報や装置により制御する。米国特許第４，６０
７，２５６号には、ＬＣＮの別のモジユールの他、ＬＣ
Ｎ１２やモジユール３０，３２，３４がさらに詳細に説
明されている。
ＵＣＮ１４は、プロセス・マネージヤ・モジユール（Ｐ
Ｍ）３６，３８，４０，４２を備えている。本実施例に
おいて、ＰＭモジユール３６，３８，４０，４２は、制
御機能を行なう他、ＵＣＮ１４と、入力出力（ＩＯ）モ
ジユールを含んでいる入力出力ネツトワークとの間のネ
ツトワーク・インタフエイス・モジユールとして機能す
る。図示されていないＩＯモジユールは、バルブ、圧力
スイツチ、圧力ゲージ、熱電対などのデイバイスにより
生じたアナログまたはデイジタル入力データを、ＰＭ３
６のようなプロセス・モジユールとコンパチブルな信号
に翻訳し、かつＰＭ３６のようなプロセス・モジユール
により生じた信号を、このようなデイバイスとコンパチ
ブルなアナログまたはデイジタル出力信号に翻訳する。
本実施例では、ＬＣＮ１２およびＵＣＮ１４は両方と
も、代表的には、各モジユールが、冗長対の一次モジユ
ールの代りに引き継ぐことができる二次すなわちバツク
アツプ・モジユールを有しているトークン・パツシング
・ローカル・エリヤ・ネツトワーク（ＬＡＮ）である。
たとえば、ＬＣＮ１２における履歴モジユール３０と、
ユニバーサル・ステーシヨン・モジユール３２と、アプ
リケーシヨン・モジユール３４は、それぞれ、冗長を与
えるバツクアツプ・モジユールを備えている。ＬＣＮ１
２は、図示されていないが周知の同じまたは異なる種類
の別のモジユールを備えている。ＵＣＮ１４において、
プロセス・モジユール３６，３８，４０，４２は、通
常、バツクアツプすなわちスタンバイ・モジユールを備
えているが、このような冗長モジユールは第１図には図
示されていない。
ＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂの主な機能は、ＬＣＮ１２および
ＵＣＮ１４の間の通信を行なうことである。ＬＣＮ１２
のモジユールと通信するＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂ、特にＮ
ＩＭ−Ａの能力は、一次ＮＩＭ−Ａがその二次ＮＩＭ−
Ｂにフエイル・オーバする時を決定する際の重要な基準
となつている。ＬＣＮ１２、特にユニバーサル・ステー
シヨン・モジユール３２と通信するＮＩＭ２０Ａ、２０
Ｂの能力が重要である。なぜなら、制御されているプロ
セス、およびプロセス制御装置１０がどのように機能し
ているかを観察すなわちモニタするため、モジユール３
２が、プロセス制御装置１０により制御されるプロセス
のオペレータに、バンテージ・ポイントすなわち窓を供
給するからである。更に詳しく言えば、モジユール３２
は、ユニバーサル・ステーシヨン・モジユール３２が通
信することができるネツトワークのいずれかの通信メデ
イアまたはモジユールのどこに、またいつ障害が生じた
かを識別する情報をオペレータに供給する。いつ障害が
生じても、またどこに障害が生じても、装置１０により
制御されているプロセスのオペレータの責任は、できる
だけ速く障害を発見しかつ修理する適切な過程を実行す
ることである。
ＬＣＮ１２およびＵＣＮ１４の両方の通信メデイアは、
冗長同軸ケーブルであるので、障害が一方または両方の
ネツトワークの２つのケーブルの一方に限定されている
場合、通常、ＬＣＮ１２およびＵＣＮ１４の間の通信は
妨害されない。なぜならば、各ネツトワークは、それら
の冗長通信ケーブルにおける障害を検出しかつ障害のあ
るケーブルから冗長すなわちバツクアツプ・ケーブルに
切り替える能力を有しているからである。
両ネツトワークの通信ケーブルと全モジユールが適切
に、すなわち何の障害もなく機能しており、かつ一次Ｎ
ＩＭ−Ａと二次ＮＩＭ−Ｂが障害もなく両方とも機能し
ており、また引込み線２２，２４，２６，２８のいずれ
にも障害がない場合には、プラント制御装置１０はノー
マル・オペレーシヨン状態にある。このような状況にお
いて、二次ＮＩＭ−Ｂは、１秒に少なくとも１回ＵＣＮ
のバス１８を介してステータス・メツセージを一次ＮＩ
Ｍ−Ａに転送する。このステータス・メツセージは、Ｎ
ＩＭ−Ｂの状態、すなわちＮＩＭ−Ｂがハードウエアの
故障かまたはソフトウエアの故障に会つていることを検
出したこと、ＮＩＭ−ＢがＵＣＮ１４の通信バス１８を
介して前の１秒以内に一次ＮＩＭ−Ａからステータス・
メツセージを受信したこと、かつ二次ＮＩＭ−ＢがＵＣ
Ｎ１４の他のモジユールからの信号を受信しているかど
うかを含んでいる。このような信号を受信することは、
ＮＩＭ−ＢがＵＣＮ１４と通信でき、したがつてＵＣＮ
１４がＮＩＭ−Ｂにより認識されたように適切に機能し
ていることを示している。
ＮＩＭ−Ａは、ＮＩＭ−Ａのハードウエアおよびソフト
ウエアの状態、ＮＩＭ−Ａが通信バス１８を介して前の
１秒以内にＮＩＭ−Ｂからのステータス・メツセージを
受信したかどうか、またＮＩＭ−ＡがＬＣＮ１２の他の
モジユールからのメツセージを受信しかつこれらモジユ
ールにメツセージを転送しているかどうかを含んでいる
ステータス・メツセージを１秒に少なくとも１回ＮＩＭ
−Ｂに転送する。
一次ＮＩＭ−Ａは、次のような場合を除いて、ＬＣＮの
通信バス１６を介してＮＩＭ−Ｂに同様のステータス・
メツセージを転送する。その場合とは、ＮＩＭ−Ａから
のこのメツセージが、ＮＩＭ−ＡがＬＣＮ１２の通信バ
ス１６を介して前の１秒以内にＮＩＭ−Ｂからのステー
タス・メツセージを受信したかどうかに関する情報や、
ＮＩＭ−Ａにより認識されるＵＣＮ１４の状態を含んで
いる場合、すなわちＮＩＭ−ＡがＵＣＮ１４の他のモジ
ユールと通信している場合である。さらに、このステー
タス・メツセージは、ＮＩＭ−Ｂがそのデータ・ベース
を更新するのに使用するデータを含んでいるので、ＮＩ
Ｍ−Ｂのデータ・ベースは一次ＮＩＭ−Ａのデータ・ベ
ースとほぼ等しい。これにより、ＮＩＭ−Ｂは、フエイ
ル・オーバする際最少の遅延でＮＩＭ−Ａの機能を容易
に引き受けることができる。バス１６を介してＮＩＭ−
ＡによりＮＩＭ−Ｂに送られるこのメツセージは、冗長
メツセージと呼ばれることがある。
ＮＩＭ−Ｂは、通信バス１６を介してＮＩＭ−Ａから所
定数、たとえば、２０個、すなわち毎秒少なくとも１回
冗長メツセージを受信した後、ＮＩＭ−Ｂの状態とＮＩ
Ｍ−Ｂにより認識されるＵＣＮ１４の状態を含んでいる
ステータス・メツセージを通信バス１６を介してＮＩＭ
−Ａに転送する。
ＮＩＭ−ＡがＮＩＭ−Ｂにフエイル・オーバすることに
なる故障または障害の種類は、次の通りである。ＮＩＭ
−Ａがハードウエアの故障またはソフトウエアの故障を
こうむつている場合、ＮＩＭ−Ｂが、本実施例において
は2.5秒間にＬＣＮ１２またはＵＣＮ１４のバス１６ま
たは１８を介してＮＩＭ−Ａからのステータス・メツセ
ージを受信しない場合、ＮＩＭ−ＡがＮＩＭ−Ｂにステ
ータス・メツセージを転送しかつ６０秒以内にＬＣＮ１
２の通信バス１６を介してＮＩＭ−Ｂからのレスボンス
を受信することができない場合、およびＮＩＭ−Ａは１
３秒以上の間にＵＣＮ１４のどのモジユールとも通信す
ることができないがＮＩＭ−Ｂはそのように通信できる
場合である。
ＮＩＭ−Ｂがハードウエアまたはソフトウエアの障害を
有している場合、ＮＩＭ−Ａが前の６０秒の間にＬＣＮ
１２の通信バス１６かまたはＵＣＮ１４の通信バス１８
のいずれかを介してＮＩＭ−Ｂから少なくとも１つのス
テータス・メツセージを受信しない場合、またはＮＩＭ
−Ｂが2.5秒の期間においてＬＣＮ１２のバス１６を介
してＮＬＭ−Ａから何らステータス・メツセージを受信
しないが、ＵＣＮ１４の通信バス１８を介してはＮＩＭ
−Ａからのステータス・メツセージを受信することがで
きる場合には、ＮＩＭ−Ｂは故障を有していると見なさ
れる。
下記の表は、ある状況が発生したことによる影響を、プ
ロセス制御装置１０の動作に対して最小にするよう、こ
のような発生に関してＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂが行なう作
用を示した真理値表である。行１は、ＬＣＮ１２とＵＣ
Ｎ１４の両方が適切に動作し、またその適切な動作を妨
げるようなハードウエアまたはソフトウエアの故障を一
次ＮＩＭ−Ａも二次ＮＩＭ−Ｂも有していない状態を示
している。
行２に示されている状況は、一次ＮＩＭ−ＡがＵＣＮ１
４の通信メデイアから信号を転送または受信することが
できない状況である。このような状況は、たとえば、そ
の引込み線２６Ａ，２６Ｂの両方ともが切断されている
場合に起こり得る。これは、次のような方法で検出され
る。ＮＩＭ−Ｂは、ＵＣＮ１４のバス１８を介してＮＩ
Ｍ−Ａにステータス・メツセージを転送する。このステ
ータス・メツセージには、ＮＩＭ−Ｂの状態はＬＣＮと
同様に適切で、ＮＩＭ−ＢがＬＣＮのバス１６を介して
ＮＩＭ−Ａからステータス・メツセージを受信したこと
を示すデータが含まれている。ＮＩＭ−Ａは、引込み線
２６Ａ，２６Ｂが切断されているので、ＵＣＮのバス１
８を介してＮＩＭ−Ｂからステータス・メツセージを受
信することができないので、ＮＩＭ−ＡがＮＩＭ−Ｂか
らステータス・メツセージを受信することができなかつ
たり、または１秒間にＵＣＮ１４の他のモジユールと通
信することができない場合、ＮＩＭ−Ａは、それがＵＣ
Ｎの故障を有していると認識することになる。ＮＩＭ−
Ａは、１秒間に少なくとも１回、ＬＣＮバス１６を介し
て冗長メツセージをＮＩＭ−Ｂに転送する。この冗長メ
ツセージは、ＮＩＭ−ＡがＵＣＮ１４から絶縁されてい
ることをＮＩＭ−Ｂに知らせるデータを含んでいる。Ｎ
ＩＭ−Ｂは、１秒当り少なくとも１回、周期的にＬＣＮ
バス１６を介してＮＩＭ−Ａにステータス・メツセージ
を転送する。５００msecの遅延後、ＮＩＭ−Ｂは、ＮＩ
Ｍ−Ａからのメツセージに関してＵＣＮ１８にしたが
う。このような試みを５回行なつた後、ＮＩＭ−Ｂは、
ＮＩＭ−Ａに動作を終了させるよう命令するメツセージ
をＬＣＮバス１６を介してＮＩＭ−Ａに送り、かつＮＩ
Ｍ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａの機能を引き継ぐ。その後、ＮＩ
Ｍ−Ｂは、何が起きたかに関するメツセージをユニバー
サル・ステーシヨン３２に転送するので、プロセス・オ
ペレータは、問題点、ここでは切断された引込み線を直
すよう適切な処置を行なうことができる。
行３に示されている状況は、たとえば、引込み線２８
Ａ，２８Ｂが切断されているため、二次ＮＩＭ−ＢがＵ
ＣＮのバス１８を介して通信することができないという
ことを除けば、行２の状況と同じである。ＮＩＭ−Ｂ
は、ＵＣＮのバス１８を介してステータス・メツセージ
を転送することを試みる。ＮＩＭ−Ａは、それが前の１
秒以内にＮＩＭ−Ｂからステータス・メツセージを受信
しなかつたので、ＵＣＮバス１８を介してＮＩＭ−Ｂに
ステータス・メツセージを送らない。ＮＩＭ−Ａは、Ｎ
ＩＭ−Ａが一定の期間、たとえば１秒以内にバス１８を
介してＮＩＭ−Ｂからステータス・メツセージを受信し
なかつたことをＮＩＭ−Ｂに知らせる冗長メツセージを
ＬＣＮバス１６を介してＮＩＭ−Ｂに送る。その後、Ｎ
ＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−ＢがＵＣＮ１４のどのモジユール
とも通信することができないというデータを含んでいる
ステータス・メツセージをＬＣＮバス１６を介してＮＩ
Ｍ−Ａに転送する。ＮＩＭ−Ａは、バス１８を介してＮ
ＩＭ−Ｂからのメツセージを受信する試みを３０回行な
つた後、ＮＩＭ−Ｂにその動作を終了させるメツセージ
をＬＣＮバス１６を介してＮＩＭ−Ｂに送る。一方で
は、ＮＩＭ−Ｂは、バス１８を介してＮＩＭ−Ａにステ
ータス・メツセージを送るよう再び５回試みる。５回の
試みの後、ＮＩＭ−Ｂが、ＵＣＮ１４のバス１８を介し
てＮＩＭ−Ａからのメツセージを受信しない場合、ＮＩ
Ｍ−Ｂはその動作を停止する。したがつて、これら状況
の下で、ＮＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａにより、またはそれ
自身の決定により停止される。
表の行４に示されている状況は、ＮＩＭ−Ａのコネクタ
２２Ａ，２２Ｂが故障した場合に発生する。ＮＩＭ−Ｂ
とＮＩＭ−Ａの間のステータス・メツセージの転送は、
前述したように、ＵＣＮバス１８を介して転送されるメ
ツセージに関している。しかし、一次ＮＩＭ−Ａが、コ
ネクタ２２Ａ，２２Ｂが故障した後にＮＩＭ−Ｂに普通
の冗長メツセージを送ろうとする時、ＮＩＭ−Ａは、た
とえ、それが毎秒少なくとも１回試みても、送ることは
できない。ＬＣＮバス１６を介してＮＩＭ−ＡによりＮ
ＩＭ−Ｂに通常転送される冗長メツセージは、ＮＩＭ−
Ｂにより受信されないので、1.7秒経過した後に、ＮＩ
Ｍ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａに冗長メツセージを再転送させる
要求をＬＣＮバス１６を介してＮＩＭ−Ａに転送し始め
る。この要求は、３回繰り返される。もし、３番目の要
求が転送された後、0.8秒後にこの要求に対する応答を
ＮＩＭ−Ｂが受信しなかつた時には、ＮＩＭ−Ｂは、Ｎ
ＩＭ−Ａが、ＬＣＮ１２のどのモジユールとも通信する
ことができないというＮＩＭ−Ａからのステータス・メ
ツセージをＵＣＮのバス１８を介して受信している。そ
の後、ＮＩＭ−ＢはＬＣＮ１２と通信することができな
いので、ＮＩＭ−Ｂは、動作を停止するようにＮＩＭ−
Ａに知らせるメツセージをＵＣＮバス１８を介してＮＩ
Ｍ−Ａに送る。このようなメツセージを受信すると、Ｎ
ＩＭ−Ａは、動作を停止しかつＮＩＭ−Ｂにフエイル・
オーバする。その後、ＮＩＭ−Ｂは、何が生じたのかを
ＬＣＮ１２のモジユール３２に通知する。
表の行５に示されている状況は、ＮＩＭ−Ｂの引込み線
２４Ａ，２４Ｂが切断された場合に発生する。ＮＩＭ−
Ｂが、ＵＣＮバス１８を介してＮＩＭ−ＡにＬＣＮ１２
の状況を転送する時、それがＬＣＮ１２のどのモジユー
ルとも通信できないことを通知する。ＮＩＭ−Ａは、Ｎ
ＩＭ−Ａに関する限り、ＬＣＮ１２と通信できるが、Ｎ
ＩＭ−Ｂとはできないという意味のステータス・メツセ
ージを１秒に１回ＵＣＮバス１８を介してＮＩＭ−Ｂに
転送する。ＮＩＭ−Ａは、ＬＣＮバス１６を介してＮＩ
Ｍ−Ｂにその冗長メツセージを転送するよう試みる。Ｎ
ＩＭ−Ｂはこのメツセージを受信することができないの
で、ＮＩＭ−Ｂは、1.7秒が経過した後、ＬＣＮバス１
６を介して冗長メツセージに関する３つの要求をＮＩＭ
−Ａに転送する。ＮＩＭ−Ｂはその後0.8秒間待ち、Ｎ
ＩＭ−Ｂがその期間においてＮＩＭ−Ａからの要求メツ
セージを受信しない場合には、ＮＩＭ−ＢはそれがＬＣ
Ｎ１２のモジユールと通信できないと断定する。ＮＩＭ
−ＡはＬＣＮ１２のモジユールと通信できるというステ
ータス・メツセージを、ＮＩＭ−ＢがＮＩＭ−Ａから受
信すると、ＮＩＭ−Ｂはその動作を停止する。その後、
ＮＩＭ−Ａは、状況をＬＣＮ１２のユニバーサル・ステ
ーシヨン・モジユール３２に知らせる。
表の行５に示された状況は、検出されないすなわちハー
ドウエア故障として通知されないトランスミツタの故障
をＮＩＭ−Ｂが受けた場合にも発生し得る。このような
状況において、ＮＩＭ−Ｂは、バス１８を介して１秒に
少なくとも１回ＮＩＭ−Ｂにより認識されるＬＣＮ１２
の状態を含んでいるルーチン・ステータス・メツセージ
をＮＩＭ−Ａに転送する。ＮＩＭ−Ａは、バス１８を介
してＮＩＭ−Ａにより認識されるＬＣＮ１２の状態を含
んでいるルーチン・ステータス・メツセージをＮＩＭ−
Ｂに転送する。一次ＮＩＭ２０Ａは、ＬＣＮバス１６を
介して二次ＮＩＭ２０Ｂにノーマル冗長メツセージを送
る。ＮＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａからこの冗長メツセージ
を受信することができるが、ＬＣＮバス１６を介してＮ
ＩＭ−Ａに適切なステータス・メツセージを転送するこ
とはできない。一次ＮＩＭ２０Ａが６０秒間にＬＣＮバ
ス１６を介してＮＩＭ−Ｂから適切なメツセージを受信
しない場合、ＮＩＭ−Ａは、ＮＩＭ−Ｂにその動作を停
止するよう通知するメツセージを、ＵＣＮバス１８を介
してＮＩＭ−Ｂに転送する。
行６は、ＮＩＭ−ＢがＬＣＮのモジユールと通信するこ
とができない場合に二次ＮＩＭ−Ｂが行なう作用を示し
ている。ＮＩＭ−Ｂが行なう作用は、たとえ、ＮＩＭ−
ＡがＵＣＮ１４のモジユールと適切に通信できず、ＮＩ
Ｍ−Ｂができたとしても、その動作を停止することであ
る。ＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂの両方がＬＣＮ１２と通信す
ることができない場合には、行７では何の作用も行なわ
れない。一次ＮＩＭ２０ＡがＬＣＮの故障を受け、二次
ＮＩＭ２０ＢがＵＣＮの故障を受ける場合、一次ＮＩＭ
２０Ａは二次ＮＩＭ２０Ｂにフエイル・オーバする。そ
の状況は行８に示されている。ＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂの
両方がＵＣＮの故障を有している場合には、行９では何
の作用も行なわれない。ＮＩＭ−ＢがＬＣＮ１２または
ＵＣＮ１４のモジユールと通信できない場合の状況は行
１０に示されており、ＮＩＭ−Ｂは動作を停止する。行
１１は、ＮＩＭ−ＡがＬＣＮ１２とのみ通信でき、ＮＩ
Ｍ−ＢがＬＣＮ１２またはＵＣＮ１４のいずれかと通信
できない場合の状況を示している。このような状況にお
いて、ＮＩＭ−Ｂは動作を停止する。ＮＩＭ−ＡもＮＩ
Ｍ−Ｂも、ＬＣＮ１２またはＵＣＮ１４のいずれかと通
信できな場合、何も行なわれず、その状況は行１２に示
されている。行７，９，１２に示されている状況に関
し、両ＮＩＭがＬＣＮネツトワーク（行７）、ＵＣＮネ
ツトワーク（行９）、または両ネツトワーク（行１２）
と通信することができないことの最も起こり得る原因
は、両ＮＩＭが、示されているネツトワークの通信ケー
ブルから手で切り離された場合である。したがつて、２
つのＮＩＭは、ＬＣＮまたはＵＣＮまたはその両方の通
信ケーブルに手で再び接続されるのを待つて、再び動作
を開始する。
行１３は、ＮＩＭ−ＡはＬＣＮ１２またはＵＣＮ１４の
いずれとも通信できないが、ＮＩＭ−ＢはＬＣＮ１２と
は通信できるがＵＣＮ１４とはできないという場合に起
きる状況を示している。この状況が起きると、ＮＩＭ−
Ａは、ＮＩＭ−Ｂにフエイル・オーバする。ＮＩＭ−Ａ
がＬＣＮ１２またはＵＣＮ１４のいずれかと通信できな
いが、ＮＩＭ−Ｂはできる場合、ＮＩＭ−ＡはＮＩＭ−
Ｂにフエイル・オーバする（行１４）。ＮＩＭ−Ａが、
それをクラツシユさせるハードウエアまたはソフトウエ
アの故障を有している場合、ＮＩＭ−ＡはＮＩＭ−Ｂに
フエイル・オーバする（行１５）。ＮＩＭ−Ｂが、ＮＩ
Ｍ−Ｂをクラツシユさせるハードウエアまたはソフトウ
エアの故障を有している場合、ＮＩＭ−Ａは、ＮＩＭ−
Ｂと通信する試みを停止する。（行１６）。
ＬＣＮ１２のケーブル１６Ａ，１６Ｂの両方がＮＩＭ２
０Ａ，２０Ｂ間で切断されている場合、両ＮＩＭ−Ａお
よびＮＩＭ−Ｂは、ＬＣＮ１２のモジユールのいくつか
と通信できるが、バス１６を介して互いに通信すること
はできない。このことが生じた場合、ＮＩＭ−Ｂは、Ｌ
ＣＮ１２の状態を含んでいるノーマル・ステータス・メ
ツセージを１秒に少なくとも１回、ＵＣＮバス１８を介
してＮＩＭ−Ａに転送する。ＮＩＭ−Ａは、ＬＣＮ１２
の状態を含んでいる一般のステータス・メツセージを１
秒に少なくとも１回、ＵＣＮバス１８を介してＮＩＭ−
Ｂに転送する。ＮＩＭ−Ａは、ＮＩＭ−Ａの内部状態、
ＮＩＭ−Ａにより認識されるＵＣＮ１４の状態、および
ＮＩＭ−Ａが有しているＮＩＭ−Ｂに関する何らかの更
新データとを含んでいる一般の冗長メツセージをＬＣＮ
バス１６を介してＮＩＭ−Ｂに転送する。ＮＩＭ−Ｂ
は、通信ケーブル１６Ａ，６Ｂのケーブル故障のため、
このメツセージを受信することができないので、1.7秒
経過した後、ＮＩＭ−Ｂは、ＬＣＮのケーブル１６Ａ，
１６Ｂを介して冗長メツセージを再び送るようＮＩＭ−
Ａに要求する３つの要求をＬＣＮバス１６を介してＮＩ
Ｍ−Ａに転送する。ＮＩＭ−Ｂが、ＵＣＮバス１８を介
して受信したＮＩＭ−Ａからのステータス・メツセージ
に基いて、ＮＩＭ−Ａにそのように行なわせる３番目の
要求を転送した後0.8秒以内に、ＮＩＭ−Ａからの冗長
メツセージを受信しない場合には、ＮＩＭ−Ｂは、ＮＩ
Ｍ−ＡがＬＣＮ１２の少なくともいくつかのモジユール
と通信できることを決定する。その後、ＮＩＭ−Ｂは動
作を停止する。表の真理値表の行１７は、この状況を示
している。
以上のように、本発明は、２つのローカル・エリヤ・ネ
ツトワークの通信バスを相互接続している冗長ネツトワ
ーク・インタフエイス・モジユールが、２つのネツトワ
ークのメデイアを介してモジユール間でやりとりされる
情報に基き、一次を二次にフエイル・オーバすべき時を
決定することができる改善された方法を提供している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、プロセス制御装置のブロツク図で、プロセス
制御装置の２つのローカル・エリヤ・ネツトワークは、
本発明の方法を具体化した冗長ネツトワーク・インタフ
エイス・モジユールを備えている。 １０……プロセス制御装置、１２……ローカル制御ネツ
トワーク（ＬＣＮ）、１４……ユニバーサル制御ネツト
ワーク（ＵＣＮ）、１６，１８……通信バス、２０……
ＮＩＭ、３０……履歴モジユール、３２……ユニバーサ
ル・オペレータ・ステーシヨン・モジユール、３４……
アプリケーシヨン・モジユール、３６，３８，４０，４
２……プロセス・マネージヤ・モジユール（ＰＭ）。
フロントページの続き (72)発明者 ポール・エフ・マクローリン アメリカ合衆国 19440 ペンシルヴエニ ア州・モンゴメリーカウンテイ・ハツトフ イールド・ヴアレー ウツド ロード・ 2821 (56)参考文献 特開 昭63−138832（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１および第２のローカル・エリヤ・ネッ
    トワークの通信バスを相互接続している冗長・ネットワ
    ーク−インタフェイス−モジュール（ＮＩＭ）を前記第
    １および第２のネットワークの通信バスを介して相互に
    通信させる方法であって、第１ＮＩＭは一次ＮＩＭとし
    て設計され且つ第２ＮＩＭは二次ＮＩＭとして設計さ
    れ、二次ＮＩＭは所定の状況が生じると一次ＮＩＭの機
    能を引き継ぐようにした方法において、 第１ＮＩＭおよび第２ＮＩＭは、前記第１および第２の
    ネットワークの通信バスを介して所定の期間において相
    互に通信し、前記第１のネットワークの通信バスを介し
    たＮＩＭ間の各通信は、メッセージを転送しているＮＩ
    Ｍにより認識される前記第２のネットワークの状態を含
    み、かつ前記第２のネットワークの通信バスを介したＮ
    ＩＭ間の各通信は、メッセージを転送しているＮＩＭに
    より認識される前記第１のネットワークの状態を含み、 一次ＮＩＭが前記第１のネットワークと通信することが
    できないことを決定し且つ二次ＮＩＭが前記第１のネッ
    トワークと通信できることを決定する時、一次ＮＩＭは
    二次ＮＩＭにフェイル・オーバすること を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】ユニバーサル制御ネットワーク（ＵＣＮ）
    およびローカル制御ネットワーク（ＬＣＮ）を含んでい
    るプロセス制御装置において、ＵＣＮとＬＣＮのそれぞ
    れは複数のモジュールを含んでいるローカル・エリヤ・
    ネットワーク（ＬＡＮ）であり、各ネットワークのモジ
    ュールは通信バスを介して相互に通信し、一対のネット
    ワーク・インタフェイス・モジュール（ＮＩＭ）の一方
    は一次ＮＩＭとして設計され、他方のＮＩＭは二次ＮＩ
    Ｍとして設計され、各ＮＩＭは、ＵＣＮとＬＣＮの通信
    バス間に接続されて、ＵＣＮとＬＣＮの間で通信しかつ
    データ翻訳する機能を行い、一次ＮＩＭは二次ＮＩＭに
    置き換えられなければ前記機能を行い、二次ＮＩＭは、
    所定の状況が生じると、一次ＮＩＭの代わりに前記機能
    を行うようにした方法において、 1.二次ＮＩＭは、ＵＣＮの通信バスを介して第１期間ご
    とに少なくとも１回、ステータス・メッセージを一次Ｎ
    ＩＭに転送し、二次ＮＩＭのステータス・メッセージ
    は、二次ＮＩＭの現在の動作状態と二次ＮＩＭにより決
    定されるＬＣＮの状態とを含み、 2.一次ＮＩＭは、ＵＣＮの通信バスを介して第１期間ご
    とに少なくとも１回、ステータス・メッセージを二次Ｎ
    ＩＭに転送し、一次ＮＩＭのステータス・メッセージ
    は、一次ＮＩＭの現在の動作状態と一次ＮＩＭにより決
    定されるＬＣＮの状態とを含み、 3.一次ＮＩＭは、ＬＣＮの通信バスを介して第１期間ご
    とに少なくとも１回、ステータス・メッセージを二次Ｎ
    ＩＭに転送し、この一次ＮＩＭのステータス・メッセー
    ジは、一次ＮＩＭの現在の動作状態と、一次ＮＩＭによ
    り決定されるＵＣＮの現在の動作状態と、二次ＮＩＭの
    データベースが一次ＮＩＭのデータベースに実質的に整
    合するよう二次ＮＩＭに二次ＮＩＭのデータベースを更
    新させる更新データとを含み、 4.二次ＮＩＭは、更新データを含んでいる過程３におけ
    る一次ＮＩＭからの所定数のメッセージを受信すると、
    またはいつも最初に生じる第１期間ごとに、ＬＣＮの通
    信バスを介してステータス・メッセージを一次ＮＩＭに
    転送し、この二次ステータス・メッセージは、二次ＮＩ
    Ｍの現在の動作状態と二次ＮＩＭにより決定されるＵＣ
    Ｎの現在の動作状態とを含み、 5.一次ＮＩＭがＬＣＮと通信できず、二次ＮＩＭがＬＣ
    Ｎと通信できる場合であって、このことを示すデータを
    含むステータス・メッセージが両ＮＩＭにより受信され
    るとき、一次ＮＩＭは二次ＮＩＭにフェイル・オーバ
    し、 6.二次ＮＩＭはＬＣＮと通信することができないと決定
    すると、二次ＮＩＭは動作を終了し、 7.一次ＮＩＭは、二次ＮＩＭがＬＡＮの１つと通信でき
    ない場合、二次ＮＩＭの動作を終了させ、 8.一次ＮＩＭは、二次ＮＩＭがクラッシュした場合、二
    次ＮＩＭとの通信を終了し、 9.二次ＮＩＭは、一次ＮＩＭがクラッシュした場合、一
    次ＮＩＭがＬＣＮのユニバーサル制御ステーション・モ
    ジュールからのコマンドにより運転停止するよう命令さ
    れた場合、または、一次ＮＩＭがパワー・ダウンされた
    場合に、一次ＮＩＭの機能を引き継ぐ 過程から成ることを特徴とする方法。
JP2237293A 1989-09-08 1990-09-10 ネツトワーク・モジュールの相互接続方法 Expired - Lifetime JPH0666783B2 (ja)

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