JPH0830477A - 二重化制御システムのデータ等値化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】演算制御部を１Ａ，１Ｂと二重化したシステム
にて、なるべく低コストの改造で入出力制御部も二重化
し、システムの信頼性をより高める。 【構成】演算制御部１Ａ，１Ｂには夫々入出力制御部２
Ａ，２Ｂを附設する。演算制御部１Ａ，１Ｂ間のデータ
等値化の為には演算制御部１Ａ，１Ｂと、マンマシンイ
ンタフェースを持ち演算制御部１Ａ，１Ｂに指令を与え
る上位制御装置０１との間の既設の伝送路０２を利用
し、マスタ側演算制御部１Ａから、そのアプリケーショ
ンプログラムの実行サイクル内の１部で定周期に、スレ
ーブ側演算制御部１Ｂにデータをコピーする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は稼動側と待機側の２つの
演算制御部を備え、共通の末端機器を制御する二重化制
御システムの入出力制御部をさらに二重化したシステム
において、稼動側演算制御部のデータを待機側演算制御
部へコピーする方法としての二重化制御システムのデー
タ等値化方法に関する。

【０００２】なお、以下各図において同一の符号は同一
もしくは相当部分を示す。

【０００３】

【従来の技術】図３は従来の二重化制御システムの構成
例を示す。同図において１（１Ａ，１Ｂ）は一方が稼動
系，他方が待機系として動作する二重化された演算制御
部、１１（１１Ａ，１１Ｂ）は夫々、演算制御部１Ａ，
１Ｂに属する伝送制御部、２は図外の末端機器に対する
このシステムのインタフェースとなる入出力モジュール
を制御する入出力制御部、３は演算制御部１Ａ，１Ｂと
入出力制御部２間を結合する伝送回線である。

【０００４】ここで入出力制御部２は、伝送回線３を介
し稼動系となった演算制御部１Ａ又は１Ｂから受信した
一団の出力データを夫々該当する入出力モジュールへ分
配してその入出力モジュールを介し外部の末端機器へ出
力させたり、また末端機器から入出力モジュールへ入力
したデータを所定周期ごとに収集し、この収集データを
一括して伝送回線３を介し稼動系の演算制御部１Ａ又は
１Ｂに送信する役割を持つ。

【０００５】４は演算制御部１Ａと１Ｂ間に設けられた
等値化専用ケーブルである。今、例えば演算制御部１Ａ
を稼動系（マスタともいう），演算制御部１Ｂを待機系
（スレーブともいう）とすると、伝送制御部１１Ｂはマ
スタ演算制御部１ＡのＲＡＳデータを等値化専用ケーブ
ル４を介して読み、マスタ側の異常を監視する。ここで
もし異常発生を検知したときは、伝送制御部１１Ｂは等
値化専用ケーブル４を介し、マスタ演算制御部１Ａのデ
ータメモリの内容をスレーブ演算制御部１Ｂのデータメ
モリにコピーする。そして次は、スレーブ演算制御部１
Ｂがマスタとなって入出力制御部２を介し末端機器を制
御する。

【０００６】図４は図３の等値化専用ケーブル４に代わ
り、他の演算制御部とも共用の演算制御部間ケーブル５
を用いた従来システムの例を示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図３，図４のシステム
では入出力制御部２以外の稼動系の異常に対応すること
はできるが、入出力制御部２の異常には対応することが
できず、この場合演算制御部１Ａ，１Ｂの機能は共に停
止してしまう。また、待機系演算制御部の立上り時（つ
まり稼動側の異常時に）、移動系演算制御部のデータを
待機系演算制御部へコピーするので、異常なデータをコ
ピーする惧れがあり、複雑な制御システムには適さない
という問題もある。

【０００８】そこで本発明は、演算制御部１のみならず
入出力制御部２も二重化し、よりシステムの信頼性を高
めた二重化制御システムのデータ等値化方法を提供する
ことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１のデータ等値化方法では、入出力制御部
（２など）と、外部の末端機器に対するインタフェース
となる共通の入出力モジュールを経て前記入出力制御部
を介し前記末端機器を制御する演算制御部（１など）と
からなる系を２つ備え、前記入出力制御部は同系の前記
演算制御部から（伝送回線３などを介し）受信した一団
の出力データを夫々該当する前記入出力モジュールへ分
配して対応する末端機器に与え、末端機器から前記入出
力モジュールへ入力したデータを収集して（伝送回線３
などを介し）同系の前記演算制御部へ送信するものであ
り、前記２系の一方を稼動系，他方を待機系とし、常時
は稼動系に前記の動作を行わせ、稼動系の異常時に待機
系が稼動系に置換わるようにする二重化制御システムで
あって、前記２つの演算制御部とその上位制御装置（０
１など）との間の伝送路（０２など）を介し稼動系の演
算制御部のデータを常時、待機系の演算制御部にコピー
するようにする。

【００１０】また、請求項２のデータ等値化方法では、
請求項１に記載のデータ等値化方法において、稼動系の
演算制御部がアプリケーションプログラムの実行動作の
一部として前記データのコピーを行うようにする。

【００１１】

【作用】マンマシンインタフェースを持ち、演算制御部
の監視，演算制御部への制御定数を含む運転指令や停止
指令の送信などを行う上位制御装置と演算制御部間の既
設の伝送路を、演算制御部間のデータ等値化用の伝送路
としても利用し、この伝送路が高速なことを利用し、ア
プリケーションプログラムの実行過程の一部として定周
期で稼動側演算制御部が待機側演算制御部へデータコピ
ーを行うようにする。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の実施例としての二重化制御シ
ステムの構成を示す。同図において、演算制御部１（１
Ａ，１Ｂ）は夫々に附設された伝送制御部１１（１１
Ａ，１１Ｂ）を介し、上位制御装置０１と演算制御部１
Ａ，１Ｂとの間のデータ伝送路０２に接続されている。
また、演算制御部１Ａ，１Ｂには夫々伝送回線３（３
Ａ，３Ｂ）を介し、入出力制御部２（２Ａ，２Ｂ）が接
続されている。そして入出力制御部２Ａ，２Ｂは、夫々
図外の末端機器に対するインタフェースとしての共通の
入出力モジュールに接続されている。

【００１３】上位制御装置０１は図外のマンマシンイン
タフェースを持ち、伝送路０２を介して演算制御部１
Ａ，１Ｂの監視を行うと共に、演算制御部１Ａ，１Ｂに
対し制御定数を含む運転指令や停止指令の伝送等を行
う。ここでは説明の便宜上、演算制御部１Ａを稼動側
（マスタ）、演算制御部１Ｂを待機側（スレーブ）とす
る。

【００１４】伝送制御部１１Ａ，１１Ｂは夫々自身側が
マスタ側であるかスレーブ側であるかの情報を持ち、上
位制御装置０１とマスタ側の演算制御部（この場合１
Ａ）が交信するように伝送の切換制御を行うほか、伝送
制御部１１Ａ，１１Ｂは、夫々伝送路０２を介し相手側
演算制御部１Ａ，１ＢのＲＡＳデータを読み、その正常
／異常を監視する。

【００１５】図２（ａ），（ｂ）は演算制御部１Ａ，１
Ｂのアプリケーションプログラムの構成と実行の流れを
示す。図２（ａ），（ｂ）のプログラム構成は同じであ
るが、矢印で示す実行の流れが一部異なる。演算制御部
１Ａ，１Ｂは夫々伝送制御部１１Ａ，１１Ｂが持つ、自
身側がマスタ側かスレーブ側かの情報等を使い、夫々図
２（ａ），（ｂ）のプログラムを実行する。

【００１６】即ち、マスタ側演算制御部１Ａは図２
（ａ）に示すように、アプリケーションプログラムＡ〜
Ｚを実行し、この際入出力制御部２Ａを介し外部の末端
機器を制御したのち、自装置がマスタ（稼動）側であ
り、かつスレーブ（待機）側装置が正常状態のとき、定
周期に実行するという条件で伝送路０２を介し自身のデ
ータをスレーブ側演算制御部１Ｂへコピーする。但し、
予め装置の立上り（イニシャル状態）にマスタ側演算制
御部１Ａよりスレーブ側演算制御部１Ｂへデータをコピ
ーすることは勿論である。

【００１７】また、図２（ｂ）に示すように、スレーブ
側演算制御部１ＢはアプリケーションプログラムＡ〜Ｚ
を実行するのみであるが、この際入出力制御部２Ｂを介
する外部の末端機器とのデータ入出力は行わない。但
し、マスタ側演算制御部１Ａ側が異常となったときは、
従来のマスタ側に置換わって入出力制御部２Ｂを介し末
端機器を制御する。

【００１８】このようにして２つの演算制御部１Ａ，１
Ｂの保持データを常時等しく維持させ、異常発生による
演算制御部の切換りの際も制御の継続性を正しく保つ。

【００１９】

【発明の効果】本発明によればマスタ側，スレーブ側の
各演算制御部に夫々入出力制御部を設け、システム内に
既存の上位制御装置との間の伝送路を介し、マスタ側演
算制御部がアプリケーションソフト実行サイクル内の１
部で各周期に自身のデータをスレーブ側演算制御部へコ
ピーするようにしたので、ハード，ソフトの追加を最小
限に留め乍ら、顧客要求を満足できる、より信頼性の高
い二重化制御システムを構築することができる。また、
装置のメンテナンスから考えると、演算制御部及び入出
力制御部の駆動電源を別個にすることが可能になり、独
立して取扱うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としてのシステム構成図

【図２】図１の演算制御部のプログラム構成と実行の流
れを示す図

【図３】従来システムの一例の構成図

【図４】従来システムの他の例の構成図

【符号の説明】

０１ 上位制御装置 ０２ 伝送路 １（１Ａ，１Ｂ） 演算制御部 １Ａ マスタ側演算制御部 １Ｂ スレーブ側演算制御部 ２（２Ａ，２Ｂ） 入出力制御部 ３（３Ａ，３Ｂ） 伝送回線 １１（１１Ａ，１１Ｂ） 伝送制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入出力制御部と、外部の末端機器に対する
   インタフェースとなる共通の入出力モジュールを経て前
   記入出力制御部を介し前記末端機器を制御する演算制御
   部とからなる系を２つ備え、 前記入出力制御部は同系の前記演算制御部から受信した
   一団の出力データを夫々該当する前記入出力モジュール
   へ分配して対応する末端機器に与え、末端機器から前記
   入出力モジュールへ入力したデータを収集して同系の前
   記演算制御部へ送信するものであり、 前記２系の一方を稼動系，他方を待機系とし、常時は稼
   動系に前記の動作を行わせ、稼動系の異常時に待機系が
   稼動系に置換わるようにする二重化制御システムであっ
   て、 前記２つの演算制御部とその上位制御装置との間の伝送
   路を介し稼動系の演算制御部のデータを常時、待機系の
   演算制御部にコピーするようにしたことを特徴とする二
   重化制御システムのデータ等値化方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のデータ等値化方法におい
   て、 稼動系の演算制御部がアプリケーションプログラムの実
   行動作の一部として前記データのコピーを行うようにし
   たことを特徴とする二重化制御システムのデータ等値化
   方法。