JPS62245360A - マルチコントロ−ラシステムの２重化切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マルチコントローラシステムの各コントロー
ラを２重化し、システムの稼働率を向上するためのマル
チコントローラシステムの２重化切替装置に関する。

〔従来の技術〕

一貫生産プラントを制御するコントローラは、コントロ
ーラの処理内容が互いに密接に関連するためにマルチコ
ントローラシステムを構成する。

この様なシステムにおいては、１台のコントローラの異
常が全システムに影響を与えるため、各コントローラに
は高い信頼性が要求される。

マルチコントローラシステムの信頼性を向上する方法と
して、従来は、開昭６０−１１００７２号公報に記載の
様に、ｎ台のコントローラに対して１台の予備コントロ
ーラを設け、異常時には予備コント２　ローラに切替す
る１：ｎバンプレスバックアップ方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来方法は、１台の予備機で高い信頼性を実現でき
るが、予備機による切替時間が長く、その間の無制御時
間が無視できなくなり、コントロ−ラによるリアルタイ
ム制御性が損われるという問題があった。

本発明の目的は、リアルタイム制御性を損うことなく切
替を行う、マルチコントローラシステムを提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、複数のコントローラと、データ伝送装置と
、コントローラ対応にデータ伝送装置との間に設置され
たデータメモリから構成され、データメモリは複数のエ
リアに分割をされて１つのエリアが１台のコントローラ
の出力エリアに割当られたマルチコントローラシステム
において、同じ出力エリアを有する２組のコントローラ
とデータメモリの一方を常用系に他方を待機系にし、各
データメモリに、対応するコントローラから出力エリア
へのデータ書込みを制御する書込制御回路と、出力エリ
アからデータ伝送装置へのデータ出力を制御する出力制
御回路と、データ伝送装置から出力エリアへのデータ入
力を制御する入力制御回路と、これら制御回路を制御す
る２重化切替回路を設けることにより達成される。

〔作用〕

２重化切替回路は、常用系と待機系を診断しており、常
用系が正常ならば常用系の出力エリアの内容を待機系の
出力エリアに転写する書込制御回路と、入力制御回路と
、出力制御回路を制御する。一方１通常系が異常となる
と、２重化切替回路は、上記転写を中止して待機系が処
理を引継ぐ様に切替える。切替えはハードウェア回路で
瞬時に行うため、リアルタイム制御性を損うことなく切
替を完了することが可能となる。

また、切替えた場合、転写によりデータの連続性が保て
るため、バンプレスは切替ず可能となる。

〔実施例〕

以下、図面によって本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明の一実施例の概念的構成図である。コ
ントローラＣ１〜Ｃｎは、データメモリＭ１〜Ｍｎを介
してデータ伝送装［１０に接続され、マルチコントロー
ラシステムを構成する。ここでコントローラＣ１とデー
タメモリＭ１が常用系、コントローラＣ１’　とデータ
メモリＭｌ’　が待機系となる２重系を構成する。

データメモリＭ１〜Ｍｎは、全て同じ様にエリア＃１〜
＃ｎに分割され、エリア＃１がコントローラＣ１，Ｃ１
’の出力エリアニ、エリア＃ｎがコントローラＣｎの出
力エリアに割当られている。

以上の構成において、データ伝送装！１０によるデータ
の伝送は以下の様に行われる。まず、データ伝送装置１
０がエリア＃１の転送要求を発行すると、その要求に対
してデータメモリＭ１が応答してエリア＃１のデータを
出力する。出力されたデータは、データ伝送置を介して
データメモリＭｌ’〜Ｍｎに同時に送られ、各データメ
モリＭｌ’〜Ｍｎはこのデータを入力してエリウ＃１に
格納する。これと同様に、他のエリアのデータもそのエ
リアを出力エリアとしているデータメモリから出力され
て他のデータメモリに入力される。

そして、エリア＃１〜＃ｎの内容は等しくなる。

この場合、常用系のデータメモリＭ１と待機系のデータ
メモリＭｌ’　は同じエリア＃１を出力エリアとしてい
るが、常用系であるが待機系であるかの違いによって出
力するか入力するかを切替えており、常用系側のデータ
メモリＭｌが出方して待機系側のデータメモリＭｌ’が
入力する。

次に、各コントローラＣ１〜Ｃｎの動作を説明する。各
コントローラＣ１〜Ｃｎは、夫々に接続されたデータメ
モリＭ１〜Ｍｎのデータを参照して処理を行う、マルチ
コントローラシステムでは。

各コントローラＣ１〜Ｃｎの処理内容が密接に関連して
いる。例えば、コントローラＣ１が一貫生産プラントの
前半部分を、コントローラＣｎが後半部分を処理してい
るとする。この場合、コントローラＣ１はコントローラ
Ｃｎの進行具合を見ながら処理を進める必要があるし、
コントローラＣｎはコントローラＣ１の処理結果を受継
いで処理を進める必要がある。従って、常用系のコント
ローラＣ１は、データメモリＭ１に格納されている他の
コントローラのデータと、エリア＃１に格納されている
自分自身のデータベースを読出して処理を行い、処理結
果をエリア＃１に書込む、一方、待機系のコントローラ
Ｃ１’は、データメモリＭｌ’　に格納されている他の
コントローラのデータと、エリア＃１に格納されている
データベースを読出して処理を行うが、このデータベー
スは常用系のデータベースの転写であるため、常用系と
同等した処理となる。また、待機系のコントローラＣ１
’は、処理結果の書込み動作を行うが、データメモリＭ
ｌ’は書込みを無効化するため、データベースが破壊さ
れることはなく、常用系と待機系の同等性は確保される
。他のコントローラも上記と同様な動作を行う。

第３図は、常用系に異常が発生した場合の概念的構成図
である。この場合、待機系コントローラＣ１’からデー
タメモリＭｌ’のエリア＃１への書込みが有効となる。

また、データメモリＭ１のエリア＃１のデータ出力が無
効なり、代ってデータメモリＭｌ’のエリア＃１のデー
タ出力が有効となって他のデータメモリに伝送される。

これは。

待機系がプラントの処理を行っている状態であり。

常用系から待機系への切替えが行なわれたことを示して
いる。

第１図は、本発明の一実施例の回路図を示したものであ
る。第１図、第２図で述べた状態は本回路で実現できる
１本図において、Ｃ１は常用系のコントローラ、Ｃ１’
　は待機系のコントローラ、１は２重化切替回路、Ｍｌ
は常用系のデータメモリ、Ｍｌ’は待機系のデータメモ
リ、１０はデー伝送装置である。２重化切替回路は、２
つのＡＮＤゲート４，５で構成される。常用系のデータ
メモリは、書込制御回路２１、入力制御回路２４、出力
制御回路２５、エリア＃１〜＃ｎの読出回路２２〜２３
、エリア＃１以外への入力回路２６〜２７で構成される
。待機系のデータメモリは、書込制御回路３１、入力制
御回路２４、出力制御回路３５、エリア＃１〜＃ｎの読
出回路３２〜３３゜エリア＃１以外への入力回路３６〜
３７で構成される。２は常用系のコントローラＣ１の正
常信号、３は待機系のコントローラＣ１’の正常信号、
６はデータメモリＭ１に対する制御信号、７はデータメ
モリＭｌ’　に対する制御信号である。

次に本回路の動車を説明する。いま、常用系のコントロ
ーラＣ１が正常だとすると、正常信号２がＯＮＬ、２重
化切替回路１により制御信号６がＯＮＬ、書込制御回路
２１と出力制御回路２５が有効となり入力制御回路２４
が無効となる。書込制御回路２１が有効となると、コン
トローラＣ１からエリア＃１へのデータ書込みが可能と
なる。

出力制御回路２５が有効となると、エリア＃１のデータ
が出力されて他のデータメモリに入力されることになる
。またこのとき、制御信号７はＯＦＦし、書込み制御回
路３１と出力制御回路３５が無・御回路３１が無効とな
ると、コントローラＣ１’からエリア＃１へのデータ書
込みができなくなる。

入力制御回路３４が有効になると、データメモリＭ１か
ら出力されたエリア＃１のデータを入力することになる
。この状態は、第２図に示した状態と同じである。

一方、常用系のコントローラＣ１に異常が発生したとす
ると、正常信号２が０ＦＦＬ、、２重化切替回路１によ
り制御信号６がＯＦ　Ｆ　Ｌ、書込制御回路２１と出力
回路２５が無効となり入力制御回路が有効となる。出力
制御回路２５が無効になると、エリア＃１のデータを出
力しなくなる。またこのとき、制御信号７はＯＮし、書
込制御回路３１と出力制御回路３５が有効となり入力制
御回路が無効となる。書込制御回路３１が有効になると
、コントローラＣ１’　からエリア＃１へのデータ書込
が可能となる。出力制御回路３５が有効となると、エリ
ア＃１のデータが出力されて他のデータメモリに入力さ
れることになる。この状態は、第３図に示した状態と同
じであり、２重化切替えが完了したことを示す、この切
替えは、ハードウェアにて実施されるため瞬時に完了す
る。また、この切替えは転写によりデータの同等性が確
保された状態から行なわれるため、バンプレスな切替え
となる。

〔発明の効果〕

以上記載した様に本発明によれば、データ伝送装置を介
して構成されるマルチコントローラシステムにおいて、
２重化システムを構成でき、リアルタイム制御性を損う
ことなく速やかにバンプレスな切替えができるので、マ
ルチコントローラシステムの稼働率の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図と第３図は
実施例の概念的構成図である。 １・・・２重化切替回路、１０・・・データ伝送装置、
２１．３１・・・書込制御回路、２４．３４・・・入力
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数のコントローラと、データ伝送装置と、該コン
   トローラ対応に上記データ伝送装置との間に設置された
   複数のデータメモリから構成され、上記データメモリは
   複数のエリアに分割され１つのエリアが１台のコントロ
   ーラの出力エリアに割当られ、上記データ伝送装置は出
   力エリアのデータを他のデータメモリに伝送することに
   よつて全てのデータメモリの内容が同一になる様に伝送
   を行い、各コントローラは対応するデータメモリを読出
   して処理し、処理結果を出力エリアに書込むマルチコン
   トローラシステムにおいて、各コントラーに待機系を設
   けることによつて常用系と待機系から成る２重系を構成
   し、常用系と待機系には同一のエリアを出力エリアとし
   て割当て、各データメモリに、対応するコントローラか
   ら出力エリアへのデータ書込みを有効にするか無効にか
   るか制御する書込制御回路と、出力エリアから上記デー
   タ伝送装置へのデータ出力を有効にするか無効にするか
   制御する出力制御回路と、上記データ伝送装置から出力
   エリアへのデータ入力を有効にするか無効にするか制御
   する入力制御回路を設けるとともに、常用系が正常な場
   合は常用系の出力エリアの内容を待機系に転写し、常用
   系に異常が発生した場合は上記転写を中止するとともに
   待機系が処理を引継ぐように上記書込制御回路と上記出
   力制御回路と上記入力制御回路を制御する２重化切替回
   路を設けたことを特徴とするマルチコントローラシステ
   ムの２重化切替装置。