JPH07306796A - 二重化制御システムのデータ同期転写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】制御装置を二重化した二重化制御システムにお
いて、待機系として立上げる制御装置に稼働系の制御装
置のデータ領域から稼働に必要なデータのみを迅速確実
に転送する方法を提供する。 【構成】制御装置にロードされるシステムプログラム内
に、このシステムプログラムの作動に必要なデータファ
イルのファイル毎のファイル絶対アドレスとファイルサ
イズ情報および必要とするデータファイルの総数とが記
載されたイニシャル・コピーテーブルと、このイニシャ
ルコピーテーブルに記載の情報にもとづいて稼働系の制
御装置内のデータファイルを転写する転写プログラムと
を設け、システムプログラムのロードによってある制御
装置を待機系として立上げるとき、上記の転写プログラ
ムがイニシャルコピーテーブルの情報にしたがって、絶
対アドレスをパラメータとする転写手続きによって、稼
働系制御装置データメモリのデータを待機系制御装置に
コピーする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】電気制御系、計装制御系をコンピ
ュータによって統合して制御するプラント・工場のオー
トメーションシステムにおける制御装置の二重化に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６に、電気と計装系統の制御装置を二
重化し、コンピュータによって統合制御している制御シ
ステムの系統の例を示し、図７には、二重化された制御
装置がトラブルを生じ待機系の制御装置に制御権が転換
された後、トラブルを発生した制御装置の修復が終わ
り、修復された制御装置を今後は待機系として立上げる
とき、稼働系から待機系へ従来技術によってデータが転
写されるときの基本手順を示し、以下に従来の技術を説
明する。

【０００３】図６において、71，72はフィールド計装機
器であり、５のＰＩＯを経て計装制御装置３に接続され
ている。一方81，82は電気系のフィールド機器であり、
ＰＩＯ６を経て電気系制御装置４に接続されている。１
は、この計装電気制御システムの監視と操作の接点とな
るマン・マシンインタフェースとしての計算機と表示装
置およびキーボードなどの入力端を備えたオペレーショ
ンステーションである。

【０００４】計装制御装置３と電気制御装置４とは、マ
ン・マシンインタフェース１からロードされたシステム
プログラム２の手順のもとに作動する制御システムにお
ける制御の基本を分担する装置であり、システムとして
の信頼性を確保する目的でそれぞれバックアップの制御
装置３Ｂと４Ｂが設けられて二重化されている。稼働中
の制御装置３または４に不具合が発生すると、ただちに
待機中の対応のバックアップ制御装置３Ｂまたは４Ｂに
制御権が渡されて遅滞なく制御が続行される。

【０００５】不具合を起こした制御装置の修復あるいは
交換が終了したとき、この修復制御装置を待機系として
スタンバイさせるが、このとき、その時点で稼働中の制
御装置から稼働にあたって必要となるデータを新に待機
系となる制御装置に転写しておく必要がある。従来は、
新に制御装置３Ｂまたは４Ｂを待機系として立上げると
き、マン・マシンインタフェース１から、システムプロ
グラム１がロードされ、続いて図７に例示のように、絶
対アドレスをパラメータとするコピー手続きによって、
その時点で稼働中の対応の制御装置が保有する全データ
領域のデータをコピーして待機系に転送している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、制御装置の
動作の基本を与えるシステムプログラム２は、データメ
モリを機能毎に複数のファイルに区切り、目的の処理に
関係する必要なファイルのデータのみを使用して作動し
ている。それゆえ、上記の従来技術のデータ同期転写方
法によれば、ファイルに区切られていない不要なデータ
メモリのデータをも全てコピーしているため、イニシャ
ルコピーが完了するまでに無駄な時間を要している。

【０００７】また、システムプログラム２の機能アップ
により、ファイルに追加が生じたりファイルサイズが拡
大された場合、システムプログラム２の設計者は、この
改定ファイルをファイルを機能アップ以前とは異なるデ
ータメモリのアドレスへ割り付けることとなる。それゆ
え、従来技術のデータ同期転写方法では、機能アップし
たシステムプログラムをロードした制御装置と、旧シス
テムプログラムをロードした制御装置との組み合わせ
は、データメモリ上のファイルの配置が異なるので運用
不可であり、常に同一バージョンのシステムプログラム
との組み合わせを必要としている。このため、制御シス
テムの提供者は、システムプログラムのバージョンアッ
プ製品供給後も、旧バージョンのシステムプログラムを
提供しなければならず、また、ユーザは、稼働中の制御
装置のバージョンと同一バージョンのシステムプログラ
ムを管理しなければならないという問題がある。

【０００８】本発明は、上記の従来技術における問題点
に鑑みなされたものであり、ある制御装置を待機系とし
て立上げるとき、稼働系の制御装置のデータ領域から、
稼働に必要なデータのみを迅速確実に転送し、さらに、
プログラムの機能アップによるデータ量の増減にかかわ
りなく迅速確実に転送される手段を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、第１の発明による二重化制御システムのデータ同
期転写方法では、制御装置を待機系として立上げるとき
に制御装置にロードされるシステムプログラム内に、こ
のシステムプログラムの作動に必要なデータファイルの
ファイル毎のファイル絶対アドレスとファイルサイズ情
報および必要とするデータファイルの総数とが記載され
たイニシャル・コピーテーブルと、このイニシャルコピ
ーテーブルに記載の情報にもとづいて稼働系の制御装置
内のデータファイルを転写する転写プログラムとを設
け、待機系制御装置が、システムプログラムのロードに
よって立上がるとき、上記の転写プログラムがイニシャ
ルコピーテーブルの情報にしたがって、絶対アドレスを
パラメータとする転写手続きによって、稼働系制御装置
データメモリのデータをコピーするようにする。

【００１０】そして、第２の発明による二重化制御シス
テムのデータ同期転写方法では、システムプログラムの
転写プログラムが、稼働系制御装置内にすでに設定され
ている稼働系のイニシャルコピーテーブルを待機系とし
て立上げる制御装置に転写するステップを備え、この転
写プログラムが、稼働系から転写されたイニシャルコピ
ーテーブルと待機系のイニシャルコピーテーブルとを比
較し、当該データファイルの指定データサイズが小さい
方のデータ数までを稼働系の当該データファイルから取
り出して待機系のイニシャルコピーデータファイルで指
定されたアドレス領域に転写格納し、ファイル数の指定
の小さい方のファイル数の転写が終了したとき稼働系か
らの転写を中止するようにする。

【００１１】

【作用】第１の発明の方法においては、制御装置を待機
系として立上げるときに制御装置にロードされるシステ
ムプログラム内の転写プログラムが、イニシャル・コピ
ーテーブルを参照し、このテーブルに絶対アドレスとフ
ァイルサイズが登録されているシステムプログラムの作
動に必要なデータファイルのデータのみを、稼働系の制
御装置のデータメモリのイニシャル・コピーテーブルに
指定されているアドレス領域からコピーして待機系とす
る制御装置のデータメモリの当該のアドレス領域に格納
する。

【００１２】また、第２の発明の方法においては、シス
テムプログラムの転写プログラムが、稼働系制御装置内
にすでに設定されている稼働系のイニシャルコピーテー
ブルを待機系として立上げる制御装置に転写し、この稼
働系から転写されたイニシャルコピーテーブルと待機系
のイニシャルコピーテーブルとを比較し、当該データフ
ァイルの指定データサイズが小さい方のデータ数までを
稼働系の当該データファイルから取り出して待機系のイ
ニシャルコピーデータファイルで指定されたアドレス領
域に転写格納し、ファイル数の指定の小さい方のファイ
ル数の転写が終了したとき稼働系からの転写を終了す
る。

【００１３】

【実施例】稼働系の制御装置を修復終了後、新に待機系
に立上げようとする制御装置とが、同一バージョンのシ
ステムプログラムで作動する場合、本発明の方法によっ
て稼働系の制御装置のデータメモリ格納データを、あら
たに待機系とする制御装置のデータメモリに複写転送す
るときの、転送の様相の一例を図１に示し、図２にこの
データ転送方法における、転送データの範囲の指標とな
るシステムプログラムに予め組込まれているイニシャル
コピーテーブルの構成の例を示す。

【００１４】修復が終了した制御装置を待機系として立
上げるときには、マン・マシンインタフェース１からシ
ステムプログラム２を新たに待機系とする制御装置３Ｂ
にロードするが、このシステムプログラム２には、制御
ルーチンのプログラムと共に制御ルーチンの作動に用い
るデータを納めるファイルの格納場所を示す図２の構成
のイニシャルコピーテーブルと、このテーブルに記述の
データファイルを稼働系制御装置のデータメモリから新
に待機系となる制御装置のイニシャルコピーテーブルで
指定されるメモリ領域に転写するプログラムとがあらか
じめ組込まれている。

【００１５】上記のイニシャルコピーテーブルを含むシ
ステムプログラムが待機系として立上げようとする制御
装置にロードされると、イニシャルコピーテーブルはイ
ニシャルコピーテーブル格納バッファに展開格納され、
稼働系のデータメモリ格納データの中からこのテーブル
で指定されているアドレス領域に格納されているファイ
ルデータを抽出して待機系のデータメモリの同一アドレ
ス領域に転写する動作を転写対象のファイル数がゼロに
なるまで繰返す。

【００１６】以上に説明のイニシャルコピーテーブルを
もとに、稼働系から待機系にデータファイルを転写する
プログラムのフローを図３に示す。図３のフローにおい
てＣ２は転写対象のファイルの数をカウントするカウン
タをゼロクリアする工程である。Ｃ３は、すでに転写し
たファイルの数がイニシャルコピーテーブルに記載され
ている転写対象のファイルの数と一致したか否かを判定
する工程であり、転写ずみファイルの数が転写対象のフ
ァイル数に達していない場合、次のＣ４とＣ６の工程
で、イニシャルコピーテーブル上で指定の次の転写対象
のデータファイルの先頭アドレスとデータサイズを読み
出し、稼働系のデータメモリの該アドレス領域に格納さ
れているデータを取り出して転送し、Ｃ７の工程で待機
系のデータメモリの同一メモリ領域に転写格納する。

【００１７】上記の転写終了後転写ファイル数カウンタ
をインクリメントし、Ｃ３の工程にもどり、転写ファイ
ルの数がイニシャルコピーテーブルに記載の転写対象の
ファイル数に一致するまで上記の動作を繰返し、稼働系
制御装置のデータメモリ格納データのうち、実際に使用
されるデータが待機制御装置のデータメモリの同一アド
レス番地領域に転写される。

【００１８】次に、第二の発明の方法によってシステム
プログラムの改良が進んだとき、改定されたシステムプ
ログラムによって稼働系の制御装置を駆動する改良前の
システムプログラムと同一のモードで作動するよう待機
系を立上げる場合の１実施例における転送の様相を図４
に示す。システムプログラムが改良されると、転写プロ
グラムの格納アドレスと共にイニシャルコピーテーブル
中の各ファイルアドレスとデータサイズにもずれを生じ
る。また、通常システムプログラムは、例えば機能追加
によって使用するデータファイルの数が多くなり、ま
た、容量を増やしたいというニーズからデータサイズも
大きくなる方向に改訂される。

【００１９】そこで、新に待機系とする制御装置が改良
されたシステムプログラムのもとで、稼働系が作動して
いる改良前のシステムプログラムと同等のモードで作動
するよう立上げるために、システムプログラム中のイニ
シャルコピーテーブルと転写プログラムを以下のように
構成しておく。 １）イニシャルコピーテーブルに領域指定のデータファ
イルの配列順位は改良前後で同じにする。したがって改
良によって新に追加されるデータファイルがある場合、
改良前のイニシャルコピーテーブルの最終データファイ
ルの後に配列する。

【００２０】２）待機系とする制御装置のメモリに改良
システムプログラムの転写プログラム部に設けられたイ
ニシャルコピーテーブルを展開格納するバッファと共に
稼働系制御装置に開かれている改良前のイニシャルコピ
ーテーブル格納バッファを待機系とする制御装置のメモ
リに転写する機能を設ける。 ３）稼働系のイニシャルコピーテーブルで指定のアドレ
ス域に格納のデータファイルを格納の順に抽出し、抽出
順に待機系のイニシャルコピーテーブルで指定のアドレ
ス域に転写する。このとき新旧両方のイニシャルコピー
テーブル格納バッファを比較し、データサイズの小さい
指定分のみのデータを転写する。

【００２１】４）新旧イニシャルコピーテーブルの先頭
に記載の転写対象ファイル数を比較し、少ない方のファ
イル数の分転写が終了したとき転写を終了する。図５
に、以上に説明の稼働系の制御装置メモリに格納されて
いるイニシャルコピーテーブルも転写して稼働系から待
機系にデータファイルを転写するプログラムのフローを
示す。

【００２２】図５のフローにおいて、Ｄ１とＤ２の工程
が、新たに待機系として立ち上げる制御装置に、稼働系
のイニシャルコピーテーブルと改新されたシステムプロ
グラムのイニシャルコピーテーブルとを開く工程であ
る。Ｄ３は、転写したデータファイルの数をカウントす
る転写データファイル・カウンタをゼロクリアする工程
であり、Ｄ４は、すでに転写したファイルの数が、稼働
系と待機系のイニシャルコピーテーブルに記載されてい
る転写対象のデータファイルの数の少ない方と一致した
か否かを判定する工程である。

【００２３】転写ずみファイルの数が、いずれの転写対
象のファイル数に達していない場合、次のＤ５とＤ７の
工程で、転写データファイル・カウンタの番号に等しい
テーブルNO. を持つ稼働系イニシャルコピーテーブルに
登録のデータファイルの先頭アドレスから、稼働系と改
新イニシャルコピーテーブルに登録されているデータサ
イズの少ない指定数のデータまでを稼働系データメモリ
から抽出し、Ｄ７の工程で待機系制御装置のデータメモ
リに格納する。

【００２４】上記の転写終了後転写ファイル数カウンタ
をインクリメントし、Ｄ４の工程にもどり、転写ファイ
ルの数が稼働系と待機系のイニシャルコピーテーブルに
記載されている転写対象のデータファイルの数の少ない
方と一致するまで上記の動作を繰返し、稼働系制御装置
のデータメモリ格納データのうち、実際に使用されるデ
ータが待機制御装置のデータメモリに転写される。

【００２５】

【発明の効果】以上のように第１の発明の方法によれ
ば、制御装置を待機系として立上げるとき、制御システ
ムとして必要なイニシャル・コピーテーブルに登録され
たデータファイルのデータだけをコピーするので、イニ
シャルコピー時間を短縮できるという効果がえられ、そ
の結果、イニシャルコピー中の稼働系制御装置の故障に
よって、システム全体が停止する確率を低減できるとい
う効果も生じる。

【００２６】また、第２の発明の方法によれば、システ
ムプログラムのバージョンアップを行う時、イニシャル
コピーテーブルに格納するファイル情報は、ファイルの
順番さえ旧バージョンと同一にしておけば良く、データ
メモリ上のファイルの割付けは自由であるから、制御シ
ステムの提供者は、常に最新バージョンのシステムプロ
グラムを供給できればよく、システムプログラムのバー
ジョンに関わらず二重化システムを構成できる効果が得
られる。そして、第２の発明の方法においては、従来の
絶対アドレスをパラメータとした従来のコピー手続きが
そのまま使えるので、新たなコピー手続きの規定・作成
・試験・保守が不要であり、二重化制御システムの開発
期間を短縮できる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例におけるデータ転送の様
相を説明する図

【図２】イニシャル・コピーテーブルの一実施例の構成
図

【図３】図１の実施例におけるデータファイル転写ジョ
ブのフロー図

【図４】第２の発明の一実施例におけるデータ転送の様
相を説明する図

【図５】図２の実施例におけるデータファイル転写ジョ
ブのフロー図

【図６】二重化制御システムの構成図

【図７】従来技術による稼働系から待機系制御装置への
データ転送スキーム説明図

【符号の説明】

１ マン・マシン・インタフェース ２ システムプログラム ３ 計装制御装置 ４ 電気制御装置 ３Ｂ，４Ｂ 待機系制御装置 ５，６ ＰＩ０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御装置を二重化し、マン・マシンインタ
   フェースからこの制御装置にロードされるシステムプロ
   グラムの手順にもとづいて予め入力されているデータフ
   ァイルのデータを用いて作動する二重化制御システムに
   おいて、 前記システムプログラム内に、このシステムプログラム
   の作動に必要なデータファイルのファイル毎のファイル
   絶対アドレスとファイルサイズ情報および必要とするデ
   ータファイルの総数とが記載されたイニシャル・コピー
   テーブルと、 このイニシャルコピーテーブルに記載の情報にもとづい
   て稼働系の制御装置内のデータファイルを転写する転写
   プログラムとが設けられ、待機系制御装置が、前記シス
   テムプログラムのロードによって立上がるとき、前記転
   写プログラムがイニシャルコピーテーブルの情報にした
   がって、絶対アドレスをパラメータとする転写続きによ
   って、稼働系制御装置データメモリのデータをコピーす
   ることを特徴とする、二重化制御システムのデータ同期
   転写方法。
2. 【請求項２】システムプログラムの転写プログラムが、
   稼働系制御装置内にすでに設定されている稼働系のイニ
   シャルコピーテーブルを待機系として立上げる制御装置
   に転写するステップを備え、 前記転写プログラムが、稼働系から転写されたイニシャ
   ルコピーテーブルと待機系のイニシャルコピーテーブル
   とを比較し、当該データファイルの指定データサイズが
   小さい方のデータ数までを稼働系の当該データファイル
   から取り出して待機系のイニシャルコピーデータファイ
   ルで指定されたアドレス領域に転写格納し、ファイル数
   の指定の小さい方のファイル数の転送が終了したとき稼
   働系からの転送を中止するプログラムであることを特徴
   とする請求項１に記載の二重化制御システムのデータ同
   期転写方法。