JPH0779489A - データ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プロセスデータに異常がある場合、制御装置内
の全ての制御演算手段でそのプロセスデータを用いるこ
とのないような対応ができるようにする。 【構成】制御装置と、リモート入出力装置とで構成され
るデータ伝送装置であって、リモート入出力装置に、リ
モート入出力装置の異常を検出する異常検知手段と、バ
スに送りだすプロセスデータに異常を示すデータを付加
する異常発生データ付加手段とを設け、制御装置に、プ
ロセスデータに付加されているリモート入出力装置側で
発生した異常を示すデータを保持するフラグ手段と、各
制御演算手段の中で最も長い制御演算周期でフラグ手段
の設定を解除するフラグ設定解除手段と、各制御演算手
段がプロセスデータを読み出し時に、フラグ手段の設定
状態を参照し当該フラグ手段がオン状態である場合その
プロセスデータが異常である旨のステータスを作成する
プロセスデータステータス作成手段とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制御演算機能を有する
制御装置（制御ステーション）と、プロセスからのデー
タを収集しバスを介して制御装置に伝送するリモート入
出力装置とで構成されるデータ伝送装置に関し、更に詳
しくは、リモート入出力装置側で発生した各種の異常に
対して、制御装置での動作が影響されないようにしたデ
ータ伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロセスを制御する分散形制御システム
においては、プロセス側で収集した各種のプロセスデー
タや、プロセスに設置した各種のアクチュエータを制御
するための制御出力データを、バスを介して授受するよ
うにしている。図５は、従来のこの種のデータ伝送装置
の一例を示す構成ブロック図である。

【０００３】この例では、プロセスを制御する分散形制
御システムを想定したものであって、ＦＣは制御演算機
能を有する制御装置、ＮＤはリモート入出力装置で、プ
ロセスからのデータを収集し、バスＰＢＳを介してプロ
セスデータを制御装置ＦＣにサイクリックスキャン伝送
に送るように構成されている。なお、リモート入出力装
置ＮＤには、幾つかの入出力カード（入出力装置）ＰＩ
Ｏが接続されていて、これらの入出力カードとの間にお
いても、データの授受が行われている。

【０００４】制御装置ＦＣは、バスＰＢＳに結合し、各
リモート入出力装置ＮＤとの間のデータを集中管理する
共有メモリＭ１を有する通信インターフェースＣＭ、共
有メモリＭ１に格納されたプロセスデータのイメージや
プロセスへ出力される制御出力データが格納される制御
装置のメモリＭ２、このメモリＭ２の入出力データ領域
（Ｉ／Ｏ領域）を制御周期でリード・ライトし、プロセ
スデータを読み出したり、制御出力を書き込んだりす
る、例えばＰＩＤ制御演算等を行う複数の制御演算手段
Ｃ１，Ｃ２等を備えている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この様な構成の従来装
置によれば、リモート入出力装置ＮＤ側で、例えば電源
の停電や、入出力カードをシステムから取り外したりす
るような異常状態を示す情報や、異常状態から復帰した
ような場合の復帰情報等が、共有メモリＭ１を経由して
制御装置のメモリＭ２に伝達され、各制御演算手段Ｃ
１，Ｃ２の動作に反映されるように構成してある。

【０００６】しかしながら、この様な異常，復帰が発生
するタイミングによっては、これらの異常情報が、制御
装置内の各制御演算手段Ｃ１，Ｃ２に正確に反映されな
い場合が発生する。その理由は、通信インターフェース
ＣＭがバスＰＢＳを介して行うサイクリックスキャン伝
送の周期、共有メモリＭ１へのデータ書込み読み出しの
周期、制御装置ＦＣのメモリＭ２へのプロセスデータ書
込みのサンプリング周期、各制御演算手段Ｃ１，Ｃ２の
制御演算周期がそれぞれ独立した形で行われているから
である。

【０００７】即ち、各制御演算手段Ｃ１，Ｃ２は、それ
ぞれの独自の制御周期でプロセスデータをメモリＭ２か
ら読み出していて、例えば、同じプロセスデータを扱う
場合でも、一方は異常の発生が反映されたデータである
のに対して、他方は異常の発生が反映されないデータと
なる場合があって、プロセスの制御に矛盾が発生する危
険性がある。

【０００８】本発明は、この様な点に鑑みてなされたも
ので、リモート入出力装置側で発生した何らかの異常情
報を制御装置側で一定の時間保持するような構成とし、
制御装置内の各制御演算手段がプロセスデータの異常を
確実に検知でき、従って信頼性の高いデータ伝送装置を
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】この様な目的を達成する
本発明は、制御演算機能を有する制御装置と、プロセス
からのデータを収集しバスを介して前記制御装置に伝送
するリモート入出力装置とで構成されるデータ伝送装置
であって、前記リモート入出力装置に、当該リモート入
出力装置の異常を検出する異常検知手段と、この異常検
知手段により異常が検知された場合、前記バスに送りだ
すプロセスデータに異常発生を示すデータを付加する異
常発生データ付加手段とを設け、制御装置に、リモート
入出力装置側から伝送されたプロセスデータに付加され
ているリモート入出力装置側で発生した異常を示すデー
タを保持するフラグ手段と、制御装置内に設けられてい
る各制御演算手段の中で最も長い制御演算周期で前記フ
ラグ手段の設定を解除するフラグ設定解除手段と、各制
御演算手段がリモート入出力装置側から伝送されたプロ
セスデータを読み出し時に、前記フラグ手段の設定状態
を参照し当該フラグ手段がオン状態である場合そのプロ
セスデータが異常である旨のステータスを作成するプロ
セスデータステータス作成手段とを設けたことを特徴と
するデータ伝送装置である。

【００１０】

【作用】リモート入出力装置側で何らかの異常が発生す
ると、その異常は異常検知手段により検出され、異常発
生を示すデータ（情報）がバスを介して、プロセスデー
タと共にサイクリックスキャン伝送により制御装置側の
共有メモリ内に伝送される。

【００１１】制御装置内に設けられたフラグ手段は、リ
モート入出力装置側から伝送されたデータに異常発生情
報が付加されている場合、その情報をフラグ設定解除手
段によりリセットされるまでの間保持する。プロセスデ
ータステータス作成手段は、制御装置内の各制御演算手
段がプロセスデータを読みだす毎に起動され、フラグを
参照して該当フラグがセット（オン）となっている場合
に、プロセスデータ異常のステータスを作成して制御演
算手段に通知する。

【００１２】

【実施例】以下図面を用いて本発明の一実施例を詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。この実施例では、リモート入出力装置側で
発生する異常事態としては、入出力カードに電力を供給
している電源の停電，入出力カードのシステムからの抜
取り等のＩ／Ｏ異常を想定している。

【００１３】図において、ＦＣは制御演算機能を有する
制御装置、ＮＤは制御装置ＦＣに対してバスＰＢＳを介
して結ばれたリモート入出力装置で、プロセスからのデ
ータを各入出力カード（入出力装置）ＰＩＯを介して収
集すると共に、それらのプロセスデータをバスＰＢＳを
経て制御装置ＦＣに伝送する機能や、制御装置側から送
られた制御出力を該当の入出力装置（操作端）に送出す
る機能を備えている。

【００１４】このリモート入出力装置ＮＤは、ここでは
一つだけ示しているが、通常は複数個が分散配置されて
いて、それぞれがバスＰＢＳを用いて所定の通信制御の
基で制御装置ＦＣに対してデータの送受信ができるよう
に構成されている。リモート入出力装置ＮＤにおいて、
１１はリモート入出力装置やこれに繋がる各入出力カー
ドＰＩＯの電源の停電，入出力カードのシステムからの
抜き取り等を含む異常（以下総称してＩ／Ｏ異常と呼
ぶ）を検出する異常検知手段である。これらの異常の検
知は、電源電圧の低下を検知したり、また、各入出力カ
ードＰＩＯ側から送られてくる通信フレーム内のデータ
の監視、通信フレームの途切れなどの監視により行われ
る。

【００１５】１２は異常発生データ付加手段で、異常検
知手段１１により異常が検知された場合、バスＰＢＳに
送りだすプロセスデータに異常発生を示すデータを付加
するように構成されている。バスＰＢＳに送りだされる
通信フレームは、プロセスデータ，例えばＩ／Ｏ異常を
示すデータ，通信ステータス（入出力カードとの間の通
信が正常であったか否かを示す情報）等により構成され
る。

【００１６】制御装置ＦＣにおいて、２１，２２は制御
演算手段で、プロセスデータを用いて、例えば、ＰＩＤ
制御演算やシーケンス制御演算などを行うようになって
いる。２３は共有メモリＭ１から読み出され、メモリＭ
１に書き込まれるプロセスデータのイメージを示してお
り、２４，２５はプロセスデータに付加されているリモ
ート入出力装置側で発生した異常情報を保持するフラグ
手段となつている。

【００１７】２６は制御装置ＦＣ内に設けられている各
制御演算手段２１，２２等の中で最も長い制御演算周期
で、フラグ手段２４，２５の設定を解除するフラグ設定
解除手段で、タイマ２８からの信号により起動される。
２７はプロセスデータステータス作成手段で、各制御演
算手段２１，２２がリモート入出力装置ＮＤ側から伝送
されたプロセスデータを読み出し時に、フラグ手段２
４，２５の設定状態を参照し、それらのフラグ手段２
４，２５がセット状態（オン）である場合、そのプロセ
スデータが異常である旨のステータスを作成し、対応す
る制御演算手段に通知するように構成されている。

【００１８】この様に構成した装置の動作を次に説明す
る。リモート入出力装置ＮＤは、図示していないがバス
ＰＢＳに結合する通信インターフェースを備えていて、
自身につながる複数の入出力カードＰＩＯが扱かってい
るプロセスデータを収集し、自身にバスＰＢＳを使用で
きる通信権が回ってきた時に、制御装置ＦＣ側にそれら
のプロセスデータを伝送する。また、制御装置ＦＣ側か
ら送られる制御出力を受信して該当の入出力カードに分
配する。この様な動作を行っている中で、異常検知手段
１１は常時、停電の検出動作や入出力カードの動作異常
を検出している。

【００１９】図２は、リモート入出力装置ＮＤにおい
て、異常発生データ付加手段１２の動作を示すフローチ
ャートである。はじめに、異常検知手段１１が停電の検
知をしているか否かを判断し（ＳＴ１１）、停電検知を
した場合、停電が発生した入出力カードが扱う全てのプ
ロセスデータのイメージに、停電検知を示すデータをセ
ットする（ＳＴ１２）。続いて、入出力カードの動作異
常が検知されたかを判断し（ＳＴ１３）、動作異常が検
知された場合も同様に、その異常が検知された入出力カ
ードが扱うプロセスデータのイメージに、Ｉ／Ｏ異常を
示すデータをセットする（ＳＴ１４）。これにより、制
御装置ＦＣ側に、リモート入出力装置ＮＤ側での停電情
報や入出力カードでの異常発生情報等が通知される。

【００２０】制御装置ＦＣにおいて、各制御演算手段２
１，２２は、共有メモリＭ１に格納されている該当のプ
ロセスデータをそれぞれ独自の制御周期で読み出し、所
定の制御演算を行った上、その演算結果（制御出力）を
再び共有メモリＭ１に書込み、通信インターフェースＣ
Ｍはその制御出力をバスＰＢＳを介して該当するリモー
ト入出力装置側に伝送する。

【００２１】この様な動作の中で、各制御演算手段２
１，２２がプロセスデータを読み出すにあたり、プロセ
スデータステータス作成手段２７は、以下のような動作
を行っている。図３は、このプロセスデータステータス
作成手段２７の動作を示すフローチャートである。はじ
めに、プロセスデータ・イメージ２３に付加されている
通信ステータスが正常，異常のいずれを示しているか判
断する（ＳＴ２１）。ここで、異常を示している場合、
プロセスデータが異常であることを示すステータスを作
成する（ＳＴ２４）。正常を示していれば、次にプロセ
スデータ・イメージに付加されている停電検知フラグ手
段２４が正常，異常のいずれを示しているか判断する
（ＳＴ２２）。ここで、異常を示していれば、ＳＴ２４
に移行しプロセスデータが異常であることを示すステー
タスを作成する。停電検知フラグ手段２４が正常（オフ
状態）を示していれば、次に、Ｉ／Ｏ異常フラグ手段２
５について同様に正常，異常のいずれを示しているか判
断し（ＳＴ２３）、異常を示していれば、ＳＴ２４に移
行しプロセスデータが異常であることを示すステータス
を作成する。また、正常を示していれば、このプロセス
データステータス作成手段２７によるステータス作成処
理を終了する。

【００２２】このステータス処理において、プロセスデ
ータ異常のステータスが作成されると、そのプロセスデ
ータは各制御演算手段２１，２２からの読み出し（この
プロセスデータの読み出しは、各制御演算手段の制御周
期で独自に行われる）に際して、そのプロセスデータを
使用しないような対応を行う（例えば、前回のプロセス
データを用いるなど）。

【００２３】図４は、フラグ設定解除手段２６が行う設
定解除処理を示すフローチャートである。フラグ設定解
除手段２６は、タイマ２８により起動され、設定解除処
理が制御装置ＦＣ内に設けられている多数の制御演算手
段の各制御周期の中の最長の制御周期で繰り返される。
ここでは、プロセスデータステータスが異常を示してい
る場合、停電検知フラグ手段２４，Ｉ／Ｏ異常フラグ手
段２５をリセットする。この様なリセット動作は、前述
したように、多数の制御演算手段の各制御周期の中の最
長の制御周期で繰り返して行われる。従って、複数の制
御演算手段は、それらの制御周期内において、いずれ
も、同じプロセスデータと各フラグ手段の内容を参照す
ることができ、そのプロセスデータを用いて制御演算を
行う全ての制御演算手段でプロセスの制御に矛盾が発生
することはない。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、リモート入出力装置側で発生した停電やＩ／Ｏ異
常等の異常情報を保持するフラグ手段を参照することに
より、各プロセスデータの正常，異常を判断することが
できる。従って、そのプロセスデータに異常がある場
合、制御装置内の全ての制御演算手段でそのプロセスデ
ータを用いることのないような対応が可能となり、信頼
性の高いデータ伝送装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。

【図２】リモート入出力装置ＮＤにおいて、異常発生デ
ータ付加手段１２の動作を示すフローチャートである。

【図３】プロセスデータステータス作成手段２７の動作
を示すフローチャートである。

【図４】フラグ設定解除手段２６が行う設定解除処理を
示すフローチャートである。

【図５】従来装置の一例を示す構成ブロック図である。

【符号の説明】

ＦＣ 制御装置 ＮＤ リモート入出力装置 ＰＢＳ バス ＰＩＯ 入出力カード ＣＭ 通信インターフェース Ｍ１ 共有メモリ １１ 異常検知手段 １２ 異常発生データ付加手段 ２１，２２ 制御演算手段 ２３ プロセスデータイメージ ２４ 停電検知フラグ手段 ２５ Ｉ／Ｏ異常フラグ手段 ２６ フラグ設定解除手段 ２７ プロセスデータステータス作成手段 ２８ タイマ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御演算機能を有する制御装置と、プロセ
   スからのデータを収集しバスを介して前記制御装置に伝
   送するリモート入出力装置とで構成されるデータ伝送装
   置であって、 前記リモート入出力装置に、 当該リモート入出力装置の異常を検出する異常検知手段
   と、 この異常検知手段により異常が検知された場合、前記バ
   スに送りだすプロセスデータに異常発生を示すデータを
   付加する異常発生データ付加手段とを設け、 制御装置に、 リモート入出力装置側から伝送されたプロセスデータに
   付加されているリモート入出力装置側で発生した異常を
   示すデータを保持するフラグ手段と、 制御装置内に設けられている各制御演算手段の中で最も
   長い制御演算周期で前記フラグ手段の設定を解除するフ
   ラグ設定解除手段と、 各制御演算手段がリモート入出力装置側から伝送された
   プロセスデータを読み出し時に、前記フラグ手段の設定
   状態を参照し当該フラグ手段がオン状態である場合その
   プロセスデータが異常である旨のステータスを作成する
   プロセスデータステータス作成手段とを設けたことを特
   徴とするデータ伝送装置。