TW201640243A - 控制系統、及中繼裝置 - Google Patents
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Abstract
在控制裝置與資料傳輸路徑是已被雙重化之控制系統中,即使對控制裝置所傳輸的資料量增加,仍不會對控制裝置原本的演算之執行造成障礙,且不會導致運轉系/待機系的切換速度之降低,可進行監視資料的等值化。將運轉系及待機系的各控制裝置以第1等值化纜線做連接,並且將運轉系及待機系的各網路裝置以第2等值化纜線彼此連接。令各網路裝置,將從IO副機裝置所接收到的監視資料往連接目標之控制裝置進行傳輸,同時,判定透過第2等值化纜線之通訊是否可能。若該通訊為可能,則令各網路裝置藉由透過第2等值化纜線之通訊而進行監視資料的等值化,若為不可,則令各網路裝置藉由透過第2等值化纜線之通訊而進行監視資料的等值化。
Description
本發明係有關於含有運轉系與待機系之控制裝置的控制系統、以及其中繼裝置。
工廠或各種廠房等之產業設施中,係為了控制各種操業而經常會架構出一種稱為控制系統的通訊系統。控制系統中係包含有,從被設置在產業設施內的感測器收集監視資料或隨著該收集結果來進行電動機等之驅動控制的控制裝置。作為此種控制裝置,係會使用DCS(Distributed Control System)或可編程邏輯控制器。以下,將電動機等之控制裝置的控制對象之裝置稱為「控制對象裝置」,將如上記感測器的身為控制裝置之監視資料之收集對象的裝置與控制對象裝置稱為「IO副機裝置」。IO副機裝置,係被連接至一種稱為IO網路的網路或是序列式匯流排。控制裝置,係透過中繼裝置等之網路裝置而被連接至IO網路。作為該中繼裝置之一例,係舉出閘道裝置。又,以下係將可編程邏輯控制器記作「PLC」。在一般的FA(Factory Automation)系統中,
作為控制裝置經常會使用PLC,在要求高信賴性的廠房設備中,作為控制裝置經常會使用DCS。這是因為,DCS比PLC的信賴性還高。
在此種控制系統中,為了避免起因於控制裝置等之故障導致操業停止,一般會進行控制裝置的雙重化及監視資料之資料傳送路徑的雙重化。所謂控制裝置的雙重化,係設置2台控制裝置,令其中一方為運轉系,另一方為待機系而動作。這2台控制裝置之每一者,係收集監視資料,使用所收集到的監視資料,或使用所收集到的監視資料與過去之演算結果,來進行機器控制所需之所定演算。運轉系的控制裝置係根據該演算結果來進行控制,待機系的控制裝置,係防備運轉系的控制裝置之停止。然後,待機系的控制裝置,係在運轉系停止時,或已經停止時,變成運轉系而動作,繼續機器控制。此處,作為運轉系的控制裝置之停止的具體例係考量有:起因於某些故障或不良之發生而造成非預期的停止、或由於保固維修等而預先計畫的停止等。待機系的控制裝置係防備這2種類之停止之雙方。所謂資料傳送路徑的雙重化,係例如從IO副機裝置到已被雙重化之控制裝置之一方的資料傳送路徑、與到另一方的資料傳送路徑,是個別設置。以下,將控制裝置與資料傳送路徑之雙方都被雙重化的控制系統,稱為「冗餘化控制系統」。
圖18係冗餘化控制系統之構成例的圖示。圖18所示的系統,係將從被設置在產業設施內的各種感測
器等之IO副機裝置S1~Sn所輸出的監視資料加以收集,根據這些監視資料、或使用該監視資料與過去之演算結果來進行所定之演算,隨應於該演算結果而進行電動機等之作動控制的控制系統。此外,n係為2以上之自然數。此控制系統係具有:控制裝置10A及控制裝置10B的2台控制裝置、和網路裝置20A及網路裝置20B的2台網路裝置。在圖18所示的系統中,控制裝置10A與控制裝置10B之其中一方係成為運轉系,另一方係成為待機系而防備運轉系的停止。對控制裝置10A及控制裝置10B係連接有,用來進行控制裝置10A及控制裝置10B之運轉狀態等之監視所需之監視系統50。又,控制裝置10A係透過網路裝置20A而被連接至IO網路30A,控制裝置10B係透過網路裝置20B而被連接至IO網路30B。IO副機裝置S1~Sn之每一者,係被連接至IO網路30A及IO網路30B之雙方。
在圖18所示的系統中,控制裝置10A與控制裝置10B之每一者,係為了進行另一方的狀態監視,而以等值化纜線40做連接。如前述,待機系的控制裝置,係用來防備運轉系的控制裝置起因於故障等的非預期之停止或保固維修等之計劃性停止等,但以下只舉出因故障而停止的情形為例子來說明。控制裝置10A與控制裝置10B之每一者,係將故障之有無,亦即,將表示自裝置之狀態的狀態資料,透過等值化纜線40而發送給另一方。例如,控制裝置10A是運轉系的情況下,身為待機系的控制
裝置10B係參照透過等值化纜線40而從控制裝置10A所被發送過來的狀態資料,以監視控制裝置10A的故障發生。然後,控制裝置10B,係一旦根據透過等值化纜線40而接收的狀態資料,偵測出控制裝置10A的故障發生,則以後就變成運轉系而開始動作。另一方面,控制裝置10A係將控制裝置10B已經變成運轉系而開始動作的事實,以透過等值化纜線40的通訊而加以偵測,以後就變成待機系而動作。
在冗餘化控制系統中,即使運轉系的控制裝置發生故障,仍會藉由進行運轉系/待機系的切換,而繼續進行從IO副機裝置S1~Sn之每一者的資料收集、隨應於該收集結果的演算、及隨應於該演算結果的控制。可是,單純只進行運轉系/待機系的切換,在其切換前後,有時候上記演算結果會發生突變等之不良情形。這是起因於,從IO副機裝置S1~Sn之每一者送往控制裝置10A與控制裝置10B的監視資料,並不一定完全相同所導致。
為了避免此種不良情形之發生,在冗餘化控制系統中,一般會令各控制裝置執行,從IO副機裝置S1~Sn之每一者往各控制裝置所發送的監視資料的等值化、或演算結果的等值化這類處理。所謂監視資料的等值化係指,運轉系的控制裝置把經由網路裝置所接收到的監視資料,透過等值化纜線40而發送至待機系的控制裝置,以該監視資料來覆寫待機系的控制裝置經由網路所接收到的監視資料。又,所謂演算結果的等值化,係將表示
運轉系中的演算結果之資料透過等值化纜線40而發送至待機系的控制裝置,以該資料來覆寫待機系中的演算結果。關於如此的冗餘化控制系統及等值化的先前技術之一例,係可舉出專利文獻1或專利文獻2所揭露之技術。
〔專利文獻1〕日本特開2013-12094號公報
〔專利文獻2〕日本特開2013-152631號公報
近年來,隨著控制系統中所含之IO副機裝置的多樣化或數量的增加、IO網路中的資料傳送速度之提升,每單位時間經由網路裝置而向控制裝置發送的監視資料之資料量,也隨之而大幅增加。一旦經由網路裝置而被控制裝置所接收的監視資料之資料量增加,則針對這些監視資料的等值化處理之處理負荷會變高,對於控制裝置原本的角色也就是機器控制所需之演算的執行或相應於該演算結果的機器控制,有時候會難以分配充分的資源。又,近年來,對1台控制裝置連接複數網路裝置的需求日益提高,但對控制裝置所連接的網路裝置之數量一旦增加,也會發生同樣的問題。尤其是經由網路裝置而由控制裝置所接收之每單位時間的監視資料之資料量一旦增加,也會造
成運轉系的故障發生時,運轉系/待機系的切換無法迅速進行的問題。如前述,經由網路裝置而由控制裝置所接收的監視資料的等值化如果沒有完成,則無法又要避免演算結果發生突變而又要進行運轉系/待機系的切換。
本發明係有鑑於以上說明的課題而研發,其目的在於,提供一種,在冗餘化控制系統中,即使經由網路而被傳輸至各控制裝置的監視資料的資料量增加,仍對控制裝置原本的演算之執行不會造成任何障礙,且不會導致運轉系/待機系的切換速度降低,能夠進行監視資料的等值化的技術。
為了解決上記課題,本發明係提供一種控制系統,係從被連接在第1及第2網路上的1或複數台機器收集監視資料,基於該監視資料來進行控制的控制系統,其係具有:以下的第1及第2控制裝置、和第1及第2中繼裝置。第1控制裝置與第2控制裝置,係透過控制裝置間通訊手段而被連接。控制裝置間通訊手段,係例如為等值化纜線,仲介著第1控制裝置與第2控制裝置之間的通訊。第1及第2控制裝置,係一方成為運轉系而進行前記控制,另一方係成為待機系。作為第1及第2中繼裝置之具體例,係舉出前述的網路裝置。第1中繼裝置係被連接至第1控制裝置和第1網路,第2中繼裝置係被連接至第2控制裝置和第2網路。第1及第2中繼裝置,係被連接
至中繼裝置間通訊手段。中繼裝置間通訊手段,係為例如等值化纜線,仲介第1中繼裝置與第2中繼裝置之間的通訊。第1及第2中繼裝置,係具備判定手段,判定透過中繼裝置間通訊手段之通訊是否可行。第1及第2中繼裝置之每一者,係將從1或複數台機器所接收到的監視資料,傳輸給連接目標之控制裝置,並且,在被判定手段判定為可通訊時,係藉由透過中繼裝置間通訊手段之通訊,來進行監視資料的等值化。相對於此,被判定手段判定為無法通訊時,則第1及第2中繼裝置,係藉由透過控制裝置間通訊手段之通訊來進行監視資料的等值化。
在本發明的控制系統中,從各機器往第1及第2控制裝置發送的監視資料的等值化,係由第1及第2中繼裝置來進行。因此,即使監視資料的資料量增加,也不會因為監視資料的等值化而導致第1及第2控制裝置之每一者的處理負荷過度變高,對第1及第2控制裝置之每一者的上記演算之執行不會造成任何障礙。又,對第1及第2控制裝置之每一者,係給予已被第1及第2中繼裝置等值化的資料。因此,令第1及第2控制裝置之一方成為運轉系而發揮機能,令另一方成為待機系而發揮機能,同時,起因於運轉系之停止而進行運轉系/待機系的切換時,不需要等待監視資料的等值化完成,可迅速進行運轉系/待機系的切換。
在圖18所示的先前之冗餘化控制系統中,一旦發生將控制裝置10A及控制裝置10B彼此連接的等值
化纜線40之切斷,則會完全無法進行監視資料的等值化。相對於此,在本發明的控制系統中,將監視資料的等值化所需之資料通訊予以仲介的通訊手段係藉由控制裝置間通訊手段與中繼裝置間通訊手段而被雙重化,因此只要透過其任何一方的通訊是可行,就可毫無問題地進行監視資料的等值化。此外,亦可令第1及第2控制裝置執行處理,判定透過控制裝置間通訊手段之通訊是否可行,若為可能,則藉由將表示自裝置有無故障的狀態資料透過控制裝置間通訊手段進行收送訊以監視另一方有無故障,若為不可能,則藉由透過中繼裝置間通訊手段來收送狀態資料以監視另一方有無故障。又,本發明的控制系統中所含之中繼裝置對,亦即,透過中繼裝置間通訊手段而進行通訊的第1及第2中繼裝置所形成的中繼裝置對係當然不限定於1個,亦可為複數。具體而言,可想成是具有:複數第1中繼裝置,係分別被連接至各自有不同機器所連接而成的複數第1網路並且分別被連接至第1控制裝置;和複數第2中繼裝置,係分別與複數第1中繼裝置之每一者成對的複數第2中繼裝置,且分別被連接至上記各機器所連接的複數第2網路並且分別被連接至第2控制裝置;複數第1中繼裝置與複數第2中繼裝置係彼此成對之間是透過中繼裝置間通訊手段而進行通訊的態樣。
此處,透過中繼裝置間通訊手段之通訊所致之監視資料的等值化的具體實現方法,係可考量各種態樣。從第1中繼裝置與第2中繼裝置之其中一方往另一方
發送監視資料,令該另一方之中繼裝置執行將經由網路所接收之監視資料以透過中繼裝置間通訊手段而接收之監視資料予以覆寫的處理,亦即,將前者之監視資料置換成後者之監視資料的處理的態樣。例如,從被連接至運轉系之控制裝置這一方的中繼裝置往另一方之中繼裝置發送監視資料,令該另一方之中繼裝置,將經由網路所接收到的監視資料,以透過中繼裝置間通訊手段或控制裝置間通訊手段所接收到的監視資料,進行覆寫。
又在別的理想態樣中,考量在第1及第2中繼裝置之每一者,設置以下之第1及第2處理手段。第1處理手段,係用以把從連接目標之網路所接收到的監視資料傳輸給另一方之中繼裝置。若更詳細說明,第1處理手段,係在被上記判定手段判定為可通訊時,係透過中繼裝置間通訊手段而將監視資料傳輸至另一方之中繼裝置,在被判定為無法通訊時,係透過控制裝置間通訊手段而將監視資料發送至另一方之中繼裝置。第2處理手段,係確認是否可和從另一方之中繼裝置所接收到之監視資料的送訊來源之機器進行通訊,若為無法通訊時則將原本應該從該機器接收的監視資料,以從另一方之中繼裝置所接收到的監視資料,加以補足。在先前的冗餘化控制系統中,往運轉系之控制裝置傳輸監視資料的中繼裝置所連接的網路若發生故障時,或各機器用來連接至該網路所需的IO主機發生故障時,都必須要進行運轉系/待機系的切換。相對於此,若依據本態樣,則不需要因為上記網路等之故障而
進行運轉系/待機系的切換,可以降低運轉系/待機系的切換的發生頻率。關於這點係在本發明的第4實施形態中詳細說明。
在更理想的態樣中,第1及第2中繼裝置之任一方,被連接有第3網路。然後,被連接至第3網路的中繼裝置,係從被連接在該第3網路上的機器,收集監視資料,將收集到的監視資料傳輸至連接目標之控制裝置,並且,傳輸至另一方之中繼裝置而進行等值化。細節將於本發明的第3實施形態的說明中詳述,但對圖18所示的先前的冗餘化控制系統的中繼裝置連接未被雙重化的網路時會產生各種問題,無法簡便地採用此種連接形態。相對於此,若依據本態樣,則可對此種中繼裝置簡便地連接未被雙重化的網路。
又,在別的理想態樣中,其特徵為,前記第1及第2中繼裝置係具備:負荷計測手段,係用以計測對連接目標之控制裝置所施加的處理負荷;前記第1及第2中繼裝置,係負荷計測手段所計測到的處理負荷是所定之閾值以上,且被判定手段判定為可通訊時,則藉由透過中繼裝置間通訊手段之通訊來進行監視資料的等值化,其他情況則是藉由透過控制裝置間通訊手段之通訊來進行監視資料的等值化。若依據如此的態樣,則可一面使處理負荷分散至第1及第2控制裝置之每一者,一面將監視資料的等值化所需之資料通訊予以雙重化。
又,為了解決上記課題,本發明係在被連接
至一方係成為運轉系進行控制而另一方係成為待機系的第1及第2控制裝置之一方,同時,被連接至發送監視資料的1或複數台機器所連接的第1網路,將從前記1或複數台機器所發送的監視資料予以傳輸至連接目標之控制裝置的中繼裝置,設有以下的通訊介面部和控制部。通訊介面部,係透過中繼裝置間通訊手段而被連接至其他中繼裝置。該其他中繼裝置係被連接至被1或複數台機器所連接的第2網路與第1及第2控制裝置之其中另一方。控制部係為例如CPU(Central Processing Unit)。該控制部係執行以下的中繼處理、判定處理及等值化處理。中繼處理,係將透過第1網路而從1或複數台機器所接收到的監視資料傳輸給連接目標之控制裝置的處理。判定處理,係判定透過中繼裝置間通訊手段之通訊可否進行的處理。然後,等值化處理,係在判定處理中判定為可通訊時係透過中繼裝置間通訊手段來進行將該監視資料予以等值化所需之通訊,另一方面,在判定為無法通訊時係透過控制裝置間通訊手段來進行該通訊的處理。於冗餘化控制系統中,將控制裝置與資料傳送路徑予以連接的中繼裝置,亦即,將圖18所示的系統例子中的網路裝置20A及網路裝置20B,置換成本發明的中繼裝置,藉此就可使該既存的冗餘化控制系統,成為本發明的控制系統而發揮機能。
又,作為為了解決上記課題所需的其他態樣,係考量提供使CPU等一般的電腦成為上記中繼裝置而發揮機能的程式的態樣。這是因為,藉由依照此種程式
而使一般的電腦作動,就可使該電腦成為本發明的中繼裝置而發揮機能。此外,作為上記程式的具體提供態樣係可考量:藉由經由網際網路等之電氣通訊線路的下載而散佈的態樣、或寫入CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)或快閃ROM等之電腦可讀取之記錄媒體中而散佈的態樣。
如以上說明若依據本發明,在冗餘化控制系統中,即使經由網路而被傳輸至各控制裝置的監視資料的資料量增加,仍對控制裝置原本的演算之執行不會造成任何障礙,且不會導致運轉系/待機系的切換速度降低,可進行監視資料的等值化。
1A、1C、1D‧‧‧通訊系統
10A、10B、100A、100B、100A′、100B′‧‧‧控制裝置
20A、20B、200A、200B、200A′、200B′、200A′′、200B′′、200A′′′、200B′′′‧‧‧網路裝置
210‧‧‧控制部
220‧‧‧第1通訊I/F部
230‧‧‧第2通訊I/F部
240‧‧‧第3通訊I/F部
250‧‧‧記憶部
252‧‧‧揮發性記憶部
2522‧‧‧監視資料緩衝區
254‧‧‧非揮發性記憶部
2542、2542′、2542′′′‧‧‧中繼控制程式
2542a‧‧‧中繼處理
2542b‧‧‧等值化處理
260‧‧‧匯流排
30A、30B、30C‧‧‧IO網路
40、400、400A、400B‧‧‧等值化纜線
50‧‧‧監視系統
S1~Sn、S1′~Sn′‧‧‧IO副機裝置
〔圖1〕含有本發明的中繼裝置之一例的網路裝置200的通訊系統1A,亦即,本發明的第1實施形態之通訊系統之構成例的圖示。
〔圖2〕同通訊系統1A中所含之網路裝置200之構成例的圖示。
〔圖3〕同網路裝置200的控制部210依照中繼控制程式2542所執行的等值化處理2542b之流程的流程圖。
〔圖4〕同網路裝置200的控制部210依照中繼控制
程式2542所執行的動作的說明圖。
〔圖5〕第1實施形態之效果的說明圖。
〔圖6〕第1實施形態之變形例的說明圖。
〔圖7〕第1實施形態之另一變形例的說明圖。
〔圖8〕本發明的第2實施形態之網路裝置200′之構成例的圖示。
〔圖9〕含有同網路裝置200′的通訊系統之概略構成及動作例的圖示。
〔圖10〕本發明的第3實施形態的說明圖。
〔圖11〕本發明的第4實施形態的說明圖。
〔圖12〕同第4實施形態之網路裝置200′′′之構成例的圖示。
〔圖13〕同網路裝置200′′′的控制部210依照中繼控制程式2542′′′所執行的動作的說明圖。
〔圖14〕同控制部210依照中繼控制程式2542′′′所執行的等值化收訊處理2542b2之流程的流程圖。
〔圖15〕同第4實施形態之效果的說明圖。
〔圖16〕同第4實施形態之效果的說明圖。
〔圖17〕同第4實施形態之變形例的說明圖。
〔圖18〕控制系統之先前例的圖示。
以下,參照圖面來說明本發明的實施形態。
圖1係本發明的第1實施形態之通訊系統1A之構成例的圖示。
該通訊系統1A,係和前面圖18所示的系統同樣地,是被敷設在產業設施內的控制系統。在圖1中,與圖18同一構成要素係標示同一符號。比對圖1與圖18可知,通訊系統1A,係在以下的3點,是與圖18所示的先前之冗餘化控制系統不同。第1,取代控制裝置10A及控制裝置10B而改為具有控制裝置100A及控制裝置100B這點。第2,取代網路裝置20A及網路裝置20B而改為具有網路裝置200A及網路裝置200B這點。然後,第3,網路裝置200A與網路裝置200B是藉由等值化纜線400而被連接這點。
網路裝置200A與網路裝置200B之每一者係為本發明的中繼裝置之一實施形態,等值化纜線400係擔任仲介該中繼裝置彼此之通訊的中繼裝置間通訊手段的角色。網路裝置200A及網路裝置200B,係和圖18中的網路裝置20A或網路裝置20B相同是閘道裝置。在圖1所示的通訊系統1A中,從IO副機裝置S1、S2...Sn之每一者所發送的監視資料,係透過IO網路30A及網路裝置200A而被傳送至控制裝置100A,同時,透過IO網路30B及網路裝置200B而被傳送至控制裝置100B。控制裝置100A及控制裝置100B之每一者,係和圖18中的控制裝置10A及控制裝置10B同樣地,使用從IO副機裝置
S1,S2...Sn所收集到的監視資料及過去之演算結果進行演算,亦即進行機器控制所需之演算、及該演算結果之記憶。控制裝置100A及控制裝置100B,係可為PLC,也可為DCS。
在圖1所示的通訊系統1A中,控制裝置100A與控制裝置100B之其中一方係成為運轉系而基於上記演算結果執行其他機器之控制,另一方係成為待機系,防備運轉系的停止。如前述,運轉系的停止係有:起因於某些故障或不良之發生而造成非預期的停止、或由於保固維修等而預先計畫的停止之2種類。然後,當運轉系停止時,待機系的控制裝置,之後就會變成運轉系而動作。此外,關於運轉系與待機系的切換,係藉由和先前之冗餘化控制系統相同的方法來實現即可。
如前述,在運轉系/待機系的切換之際,為了避免演算結果之突變,需要監視資料的等值化與演算結果的等值化。在圖18所示的先前之冗餘化控制系統中,是令監視資料的等值化與演算結果的等值化,在控制裝置10A與控制裝置10B中進行。於本實施形態中也是令演算結果的等值化是由控制裝置100A與控制裝置100B來執行這點,是和圖18所示的先前之冗餘化控制系統沒有不同。更詳細說明,控制裝置100A與控制裝置100B之中身為運轉系的一方,係使用從連接目標之網路裝置所接收到的監視資料來進行機器控制所需之演算,將表示該演算結果的資料,透過等值化纜線40而傳輸至另一方之控制
裝置以將演算結果等值化。亦即,待機系的控制裝置,係將自裝置中的演算結果之資料,以透過等值化纜線40所接收到的資料,予以覆寫。本實施形態的通訊系統1A與圖18所示的先前之冗餘化控制系統的不同點,係令監視資料的等值化在網路裝置200A及網路裝置200B上進行這點。以下,以顯著表示本實施形態之特徵的網路裝置200A及網路裝置200B為中心來說明。此外,網路裝置200A及網路裝置200B係具有同一構成,因此以下在沒有必要區別兩者時,記作「網路裝置200」。
在本實施形態中,關於網路裝置200也是區別成運轉系與待機系。更詳細說明,網路裝置200係和本身的連接目標之控制裝置通訊,判定連接目標之控制裝置是否為運轉系。然後,網路裝置200,係若連接目標之控制裝置是運轉系,則變成運轉系的網路裝置而動作,反之若連接目標之控制裝置是待機系,則變成待機系的網路裝置而動作。亦即,在本實施形態中,在網路裝置200A與網路裝置200B之中,被連接至運轉系的控制裝置者成為運轉系,被連接至待機系的控制裝置者係成為待機系。然後,一旦發生關於控制裝置的運轉系/待機系之切換,則網路裝置200也會追隨該切換而被切換運轉系與待機系。在本實施形態中,雖然說明,令關於網路裝置200的運轉系/待機系之切換,追隨於關於控制裝置的運轉系/待機系之切換的情形,但亦可為,藉由透過等值化纜線400的狀態資料之收送訊以監視另一方之狀態,獨立於關於控制裝
置的運轉系/待機系之切換,隨應於該狀態監視之結果來切換運轉系/待機系。
圖2係表示網路裝置200之構成例的區塊圖。
網路裝置200,係如圖2所示,含有:控制部210、第1通訊介面(以下簡稱為「I/F」)部220、第2通訊I/F部230、第3通訊I/F部240、記憶部250、及仲介這些構成要素間之資料收授的匯流排260。
控制部210係為例如CPU。控制部210,係藉由執行記憶部250中所記憶的中繼控制程式2542,成為網路裝置200之控制中樞而發揮機能。更正確說明,中繼控制程式2542,係被記憶在非揮發性記憶部254中。非揮發性記憶部254係為構成記憶部250的複數構成要素的其中之一。控制部210依照中繼控制程式2542所執行的處理之細節,將在後面說明。第1通訊I/F部220、第2通訊I/F部230及第3通訊I/F部240之每一者,係為例如NIC(Network Interface Card)。這些各通訊I/F部的角色係如以下。
第1通訊I/F部220係被連接至IO網路。若更詳細說明,網路裝置200A的第1通訊I/F部220係被連接至IO網路30A,網路裝置200B的第1通訊I/F部220係被連接至IO網路30B。第1通訊I/F部220係進行,從連接目標之IO網路所發送過來的資料之收訊、及往連接目標之IO網路之資料的送出。第1通訊I/F部220
係具有,將從連接目標之IO網路所接收之資料加以積存的通訊緩衝區。在圖2中,該通訊緩衝區之圖示係被省略。
第2通訊I/F部230係透過通訊線而被連接至控制裝置。若更詳細說明,網路裝置200A的第2通訊I/F部230係被連接至控制裝置100A,網路裝置200B的第2通訊I/F部230係被連接至控制裝置100B。第2通訊I/F部230係進行,從其連接目標之控制裝置所被發送過來的資料之收訊、及往連接目標之控制裝置的資料之送出。第2通訊I/F部230係具有,將往連接目標之控制裝置送訊之資料加以積存的通訊緩衝區。在圖2中,該通訊緩衝區之圖示係被省略。
第3通訊I/F部240係具有被等值化纜線所連接的埠,該埠上係連接有等值化纜線400。第3通訊I/F部240係進行,透過等值化纜線400而與另一方之網路裝置進行監視資料的等值化所需之通訊。
記憶部250,係如圖2所示,具有揮發性記憶部252與非揮發性記憶部254。揮發性記憶部252,係為例如RAM(Random Access Memory)。揮發性記憶部252,係作為中繼控制程式2542執行所需之工作區而被使用。又,揮發性記憶部252,係也擔任將往控制裝置傳送的監視資料予以暫時積存的監視資料緩衝區2522的角色。然後,在揮發性記憶部252中係還儲存有,表示具有該揮發性記憶部252的網路裝置200是以運轉系的身份而
動作、還是以待機系的身份而動作的運轉/待機旗標。非揮發性記憶部254係為例如快閃ROM。非揮發性記憶部254中係預先儲存有中繼控制程式2542。
控制部210,係以網路裝置200的電源打開或重置為契機而從非揮發性記憶部254往揮發性記憶部252讀出中繼控制程式2542,開始其執行。在圖2中,網路裝置200的電源之圖示係被省略。依照中繼控制程式2542而作動的控制部210,係監視連接目標之控制裝置的動作狀態而隨應於該監視結果來執行設定運轉/待機旗標的處理以外,還會執行中繼處理2542a與等值化處理2542b。關於中繼處理2542a及等值化處理2542b的細節係在動作例中詳述,其概略係如下。等值化處理2542b係為,將從IO副機裝置S1~Sn之每一者所收集到的監視資料,藉由透過等值化纜線400之通訊而進行等值化的處理。圖3係等值化處理2542b之流程的流程圖。參照圖3可知,等值化處理2542b的處理內容,係在以運轉系身份而動作時和以待機系身份而動作時,有所不同。該等值化處理2542b的處理內容之詳細,係在動作例之說明中詳述。中繼處理2542a,係將已被等值化處理2542b等值化的監視資料,傳輸至被連接在第2通訊I/F部230上的控制裝置的處理。
以上係為網路裝置200之構成。
接著,一面參照圖3及圖4,一面說明網路裝置200之動作。此外,在以下所說明的動作例中,假設控
制裝置100A及網路裝置200A係為運轉系,控制裝置100B及網路裝置200B係為待機系。又,在以下所說明的動作例中係針對,在動作開始時點上,網路裝置200A及網路裝置200B之每一者的監視資料緩衝區2522係為空的情形,加以說明。
IO副機裝置S1~Sn之每一者,係生成將輸入訊號或是感測器等之輸出訊號進行取樣而發送至控制裝置100A及控制裝置100B之每一者的監視資料,向IO網路30A及IO網路30B之每一者進行送訊。對IO副機裝置S1~Sn所發送的監視資料係被賦予有,含有表示該監視資料之送訊目標及送訊來源的資訊和將該監視資料予以無歧異表示之識別元等的標頭。表示監視資料之送訊目標的資訊之具體例,係舉例如送訊目標之機器的通訊位址或節點號碼。表示監視資料之送訊來源的資訊也是同樣如此。從IO副機裝置S1~Sn之每一者所發送的監視資料,係透過IO網路30A及IO網路30B之每一者而被傳送至網路裝置200A及網路裝置200B之每一者。以下將傳送給網路裝置200A的監視資料稱為「監視資料A」,傳送給網路裝置200B的監視資料稱為「監視資料B」。監視資料A與監視資料B基本上是相同的資料,但有時候會因為各者取樣之際的取樣時序之偏誤而會有些微的不同。
一旦網路裝置200A的第1通訊I/F部220係把從IO網路30A所發送過來的監視資料予以接收,則將該接收到的監視資料,寫入至第1通訊I/F部220內的通
訊緩衝區。在網路裝置200B中也是同樣地,在網路裝置200B的第1通訊I/F部220的通訊緩衝區中,寫入從IO網路30B所接收到的監視資料。亦即,在本動作例中,網路裝置200A的第1通訊I/F部220內的通訊緩衝區中係儲存有監視資料A,網路裝置200B的第1通訊I/F部220內的通訊緩衝區中係儲存有監視資料B。
網路裝置200A的控制部210,係以往第1通訊I/F部220內的通訊緩衝區之監視資料之寫入為契機,換言之,以來自連接目標之IO網路30A之監視資料之收訊為契機,而執行中繼處理2542a。如圖4所示,在中繼處理2542a中,控制部210,係從第1通訊I/F部220內的通訊緩衝區,讀出監視資料(圖4(A):S100),向監視資料緩衝區2522寫入該監視資料(圖4(A):S110)。因此,在本動作例中,網路裝置200A的監視資料緩衝區2522中係儲存有監視資料A。於網路裝置200B中也是同樣地執行S100及S110之處理(參照圖4(B)),在監視資料緩衝區2522中係儲存有監視資料B。此外,在進行往監視資料緩衝區2522的監視資料寫入之際,控制部210,係對表示是否已經等值化的旗標,設置表示尚未等值化的第1值,將該已經設成第1值的旗標,賦予至上記監視資料然後寫入至監視資料緩衝區2522。作為該第1值之具體例,係舉例如0。
在網路裝置200A中,控制部210,係以已被賦予了表示尚未等值化之旗標的監視資料對監視資料緩衝
區2522之寫入為契機,執行等值化處理2542b。如圖3所示,在等值化處理2542b中,控制部210係首先,判定自裝置是否成為運轉系而動作(步驟SA100)。具體而言,控制部210係參照揮發性記憶部252中所儲存的運轉/待機旗標,若該旗標之值是表示運轉系的值,則判定自裝置係以運轉系的身份而動作。然後,若步驟SA100的判定結果為“Yes”,則控制部210係執行步驟SA110之處理,反之若步驟SA100的判定結果為“No”,則控制部210係執行步驟SA120以後的處理。如前述,在本動作例中,網路裝置200A係以運轉系的身份而動作。因此,網路裝置200A的控制部210所執行的等值化處理2542b中,步驟SA100的判定結果係為“Yes”,而執行步驟SA110之處理。
步驟SA100的判定結果為“Yes”時所被執行的步驟SA110中,控制部210係從監視資料緩衝區2522讀出已被賦予表示尚未等值化之旗標的監視資料(圖4(A):S120),將該監視資料透過第3通訊I/F部240而傳輸至其連接目標之網路裝置(圖4(A):S130)。如前述,網路裝置200A的監視資料緩衝區2522中,作為已被賦予有表示尚未等值化之旗標的監視資料,是儲存了監視資料A。因此,在本動作例中,透過等值化纜線400從網路裝置200A往網路裝置200B而傳輸監視資料A。
在網路裝置200B中,控制部210,係以透過等值化纜線400被發送過來的資料被第3通訊I/F部240
收訊為契機,來執行等值化處理2542b。在網路裝置200B的控制部210所執行的等值化處理2542b中,也會進行前述的步驟SA100之判定。在本動作例中,網路裝置200B係以待機系的身份而動作,因此網路裝置200B的控制部210所執行的等值化處理2542b之步驟SA100的判定結果係為“No”,而執行步驟SA120以後之處理。在步驟SA120中,控制部210,係將已被第3通訊I/F部240所接收之監視資料,從該第3通訊I/F部240加以取得(圖4(B):S140),以該監視資料來覆寫監視資料緩衝區2522中所儲存之該當監視資料(圖4(B):S150),將被賦予給該監視資料的旗標,改寫成表示已經等值化的第2值。上記所謂該當監視資料,係和圖4(B)之S140中所取得之監視資料的送訊來源相同,且識別元為一致的監視資料。又,作為上記第2值之具體例,係舉例如1。藉此,網路裝置200B的監視資料緩衝區2522中所儲存之監視資料,係從監視資料B更新成監視資料A。
網路裝置200B的控制部210,係一旦用上記之要領而完成監視資料的等值化,就透過等值化纜線400而將等值化完成,通知給網路裝置200A(圖3:步驟SA130)。網路裝置200A的控制部210,係以上記通知之收訊為契機,將圖4(A)之S130中所傳輸的監視資料之旗標,更新成上記第2值。以上動作進行的結果係變成,網路裝置200A及網路裝置200B之每一者的監視資料緩衝區2522中係會儲存有監視資料A,對該監視資料A係
賦予有表示已等值化之旗標的狀態。
網路裝置200A的控制部210,係以監視資料緩衝區2522中所儲存之監視資料所被賦予的旗標被更新成表示已等值化之值為契機而再度開始中繼處理2542a,執行圖4(A)之S160及S170的各處理。在S160之處理中,控制部210,係將賦予有表示已等值化之旗標的監視資料,從監視資料緩衝區2522中讀出。然後,在S170之處理中,控制部210,係將S160所讀出的監視資料,寫入至第2通訊I/F部230的通訊緩衝區。於網路裝置200B中也是,以等值化完成之通知的送訊為契機而再度開始中繼處理2542a,執行圖4(B)之S160及S170的各處理。
網路裝置200A的第2通訊I/F部230,係將以上記要領而被寫入至通訊緩衝區的監視資料,發送至其連接目標之控制裝置。網路裝置200B的第2通訊I/F部230也是同樣地,將以上記要領而被寫入至通訊緩衝區的監視資料,發送至其連接目標之控制裝置。因此,在本動作例中,從網路裝置200A往控制裝置100A係發送監視資料A,從網路裝置200B往控制裝置100B也會發送監視資料A。此外,相較於監視資料之收送訊,上記通知之收送訊係非常高速地進行,因此網路裝置200A及網路裝置200B之每一者中的上記旗標之更新係略同步地被執行,S160及S170之各處理也是略同步地被執行。因此,從網路裝置200A往控制裝置100A的監視資料A之送訊、和從網路裝置200B往控制裝置100B的監視資料A之送
訊,係幾乎同步地被執行。
以上係為本實施形態之動作。
在圖18所示的先前之冗餘化控制系統中,由於監視資料的等值化是令控制裝置、亦即控制裝置10A及控制裝置10B來進行,因此一旦監視資料之資料量增加,則控制裝置的處理負荷會高出該等值化的份量,導致對原本演算的高速執行造成障礙,存在如此問題。圖5係本實施形態的通訊系統1A之概略圖。在本實施形態中,演算結果的等值化,係藉由透過圖5中的等值化纜線40之通訊而由控制裝置100A及控制裝置100B來執行,但監視資料的等值化,係藉由透過圖5中的等值化纜線400之通訊而由網路裝置200A及網路裝置200B來執行。因此,即使起因於IO網路上所被連接之IO副機裝置之增加等而導致對控制裝置100A及控制裝置100B所傳輸的監視資料之資料量增加,對控制裝置100A及控制裝置100B所施加的處理負荷並不會高出該等值化的份量,對原本的演算之執行不會造成任何障礙。
再者,在本實施形態中,透過圖5中的通訊線LA而已經等值化之監視資料係從網路裝置200A傳輸至控制裝置100A,透過圖5中的通訊線LB而已經等值化之監視資料係從網路裝置200B傳輸至控制裝置100B。然後,基於監視資料的演算結果的等值化,係藉由透過圖5中的等值化纜線40之通訊而被實現。由於對控制裝置100A及控制裝置100B係有已經等值化之監視資料被傳輸
過來,因此即使因為運轉系的控制裝置之停止而導致進行運轉系/待機系的切換時,在控制裝置中仍不需要等待監視資料的等值化完成,可立即進行切換。亦即,若依據本實施形態,則不會導致運轉系/待機系的切換速度降低。
將以上說明做整理,若依據本實施形態,則可提供一種控制系統,係從被連接在第1及第2網路上的1或複數台機器收集監視資料,基於該監視資料來進行控制的控制系統,其特徵為,具有:第1及第2控制裝置,其一方係成為運轉系而進行控制,另一方係成為待機系;和第1中繼裝置,係被連接至第1控制裝置和第1網路;和第2中繼裝置,係被連接至第2控制裝置和第2網路;和控制裝置間通訊手段,係用以仲介第1控制裝置與第2控制裝置之通訊;和中繼裝置間通訊手段,係用以仲介第1中繼裝置與第2中繼裝置之通訊;第1及第2中繼裝置之每一者,係將從1或複數台機器所接收到的監視資料,傳輸給連接目標之控制裝置,並且,透過中繼裝置間通訊手段來進行將該監視資料予以等值化所需之通訊,第1控制裝置與第2控制裝置之中身為運轉系的一方,係使用從連接目標之中繼裝置所接收到的監視資料來進行控制所需之演算,將該演算結果透過控制裝置間通訊手段而傳輸至身為待機系的控制裝置而將演算結果予以等值化。亦即在本發明中,第1控制裝置與第2控制裝置之中身為運轉系的一方,係使用從連接目標之中繼裝置所接收到的監視資料來進行控制所需之演算,將該演算結果透過控制裝置間
通訊手段而傳輸至身為待機系的控制裝置。因此,在控制裝置間中可以只將不含監視資料的演算結果,進行等值化。換言之,本發明的控制裝置間,係可只將演算結果進行等值化。因此,若依據本實施形態,則在冗餘化控制系統中,即使被傳輸至控制裝置的監視資料的資料量增加,仍對控制裝置原本的演算之執行不會造成任何障礙,且不會導致運轉系/待機系的切換速度降低。
又,在圖18所示的先前之冗餘化控制系統中,運轉系與待機系之間的資料通訊的仲介手段,係只有仲介控制裝置彼此之通訊的控制裝置間通訊手段也就是等值化纜線40而已,因此一旦等值化纜線40發生切斷則運轉系與待機系就無法資料通訊,就連彼此監視狀態所需的通訊都無法進行。因此,在先前的冗餘化控制系統中,一旦發生等值化纜線40的切斷,首先,運轉系/待機系之切換就無法進行,然後若運轉系的控制裝置發生故障也就是所謂的多重故障發生時,則有完全無法進行機器控制的問題。
相對於此,在本實施形態中,運轉系與待機系之間的資料通訊的仲介手段,係藉由等值化纜線40與等值化纜線400而被雙重化,即使發生等值化纜線40的切斷,彼此監視狀態所需的通訊仍不至於無法進行。例如,即使在圖6的符號B所示的位置上等值化纜線40發生切斷的情況下,在本實施形態的控制系統中仍可沿著圖6虛線箭頭所示的路徑C1而進行狀態資料的收送訊。具
體而言,令控制裝置100A執行,將表示自裝置之狀態的狀態資料,透過通訊線LA、網路裝置200A、等值化纜線400、網路裝置200B、及通訊線LB而發送至控制裝置100B的處理,令控制裝置100B執行,將表示自裝置之狀態的狀態資料,透過通訊線LB、網路裝置200B、等值化纜線400、網路裝置200A及通訊線LA而發送至控制裝置100A的處理即可。
此外,在以上說明的實施形態中,雖然對1台控制裝置是連接1台網路裝置,但亦可如圖7所示,對1台控制裝置是連接複數台網路裝置而變形。圖7所示的系統中,1台控制裝置上係被連接有2台網路裝置。這是因為,在先前之冗餘化控制系統中,若對控制裝置連接複數網路裝置,則往控制裝置傳輸的監視資料之資料量會增加,對控制裝置原本之演算的執行會造成障礙,導致運轉系/待機系的切換速度降低等之不良情形發生,但在本實施形態中,不會發生這類不良情形。
如圖7所示,即使對1台控制裝置連接有複數台網路裝置200的情況下,由網路裝置200A及網路裝置200B之每一者而往控制裝置100A及控制裝置100B之每一者所傳輸的監視資料的等值化,係藉由透過等值化纜線400A之通訊而由這些網路裝置所執行,透過網路裝置200C及網路裝置200D之每一者而往控制裝置100A及控制裝置100B之每一者所傳輸的監視資料的等值化,係藉由透過等值化纜線400B之通訊而由這些網路裝置所執
行。因此,即使因為1台控制裝置上連接複數台網路裝置而導致傳輸至控制裝置的監視資料之資料量增加,該控制裝置之處理負荷仍不會高出該等值化的份量。
在上記第1實施形態中說明了,藉由透過等值化纜線400之通訊而令網路裝置200A與網路裝置200B進行監視資料的等值化的情形。可是,在如此態樣中一旦發生等值化纜線400之切斷,則會有監視資料的等值化無法進行的問題。本實施形態的網路裝置200A′及網路裝置200B′,係目的在於解決該問題。本實施形態的網路裝置200A′和網路裝置200B′,係判定透過等值化纜線400之資料通訊是否可能,若獲得可能的判定結果則藉由透過等值化纜線400之資料通訊而進行監視資料的等值化。相對於此,若獲得不能的判定結果,則網路裝置200A′和網路裝置200B′,係藉由透過控制裝置100A、等值化纜線40及控制裝置100B之通訊,來進行監視資料的等值化。以下,在沒有必要區別網路裝置200A′和網路裝置200B′時,簡記為「網路裝置200′」。
圖8係網路裝置200′之構成例的圖示。由圖8與圖2比對可知,網路裝置200′之構成,係取代中繼控制程式2542改為中繼控制程式2542′是被記憶在非揮發性記憶部254中這點,是和網路裝置200之構成不同。中繼控制程式2542′,係令控制部210執行中繼處理2542a、
等值化處理2542b′、及判定處理2542c的程式。判定處理2542c,係判定透過中繼裝置間通訊手段、亦即等值化纜線400之通訊是否可行的處理。等值化處理2542b′,係在判定處理2542c中判定為可通訊時係透過中繼裝置間通訊手段來進行將監視資料予以等值化所需之通訊,另一方面,在判定為無法通訊時係透過控制裝置間通訊手段亦即等值化纜線40來進行該通訊的處理。亦即,依照中繼控制程式2542′而作動的控制部210,係成為執行中繼處理2542a的中繼手段、執行判定處理2542c的判定手段、及執行等值化處理2542b′的等值化手段而發揮機能。
圖9係含有網路裝置200′的控制系統之概略構成及動作例的圖示。此外,圖9中,網路裝置係簡記為「NW裝置」。又,在圖9中,為了使本實施形態的特徵明確,明示出網路裝置200′是具有判定手段這點。圖9中符號B所示的位置上若等值化纜線400發生斷線,則網路裝置200A′和網路裝置200B′,係無法進行透過等值化纜線400之通訊。此情況下,網路裝置200A′和網路裝置200B′,係沿著圖9中虛線箭頭所示的通訊路徑C2而進行資料通訊,進行監視資料的等值化。若更詳細說明,網路裝置200A′,係將從IO網路30A所接收到的監視資料,依序沿著通訊線LA、控制裝置100A、等值化纜線40、控制裝置100B及通訊線LB所構成的傳輸路徑而發送至網路裝置200B′。網路裝置200B′,係接收上記監視資料,以該監視資料來覆寫自裝置之該當監視資料,將等值化完
成通知予以回送。如此從網路裝置200B′所被回送的等值化完成通知,係依序沿著通訊線LB、控制裝置100B、等值化纜線40、控制裝置100A及通訊線LA而被傳輸至網路裝置200A′,完成監視資料的等值化。
本實施形態中,控制裝置100A及控制裝置100B,係單純只有仲介等值化所需之資料通訊的資料傳送路之機能,因此相較於先前的冗餘化控制系統的情形,可減輕對這些控制裝置所施加的處理負荷。作為上記判定處理2542c之具體例,係可舉出例如:透過等值化纜線400而向對方裝置發送ping,若在所定時間內有回應則判定為可通訊,若無回應則判定為無法通訊的處理。此外,關於控制裝置100A與控制裝置100B之間的狀態資料之收送訊也是,亦可隨應於透過等值化纜線40之資料通訊之可否來切換傳送路徑。具體而言,亦可令控制裝置100A及控制裝置100B之每一者執行:若透過值化纜線40之資料通訊為可能則透過等值化纜線40而向另一方之控制裝置發送狀態資料,若為不可則透過等值化纜線400而向另一方之控制裝置發送狀態資料的處理。
監視資料的等值化所需之資料通訊是要經由等值化纜線400而進行,還是要經由等值化纜線40而進行的切換,亦可不是隨著透過等值化纜線400之資料通訊之可否而切換,而是隨著控制裝置之處理負荷而切換的態樣。例如,令網路裝置200′計測其連接目標之控制裝置之處理負荷,若所計測到的處理負荷未滿所定之閾值,則藉
由經由運轉系及待機系的各控制裝置及等值化纜線40之資料通訊來進行監視資料的等值化,若控制裝置之處理負荷是所定之閾值以上,則藉由經由等值化纜線400之資料通訊來進行監視資料的等值化;令運轉系及待機系的各網路裝置的控制部執行以上處理即可。此處,作為控制裝置之處理負荷之具體的計測方法係考量,將表示控制裝置中的CPU使用率或記憶體使用率等的資料,從連接目標之控制裝置加以取得,令網路裝置200執行以上處理的態樣。甚至,亦可併用透過等值化纜線400之資料通訊之可否與控制裝置之處理負荷來切換監視資料之傳輸路徑。具體而言,若控制裝置之處理負荷是所定之閾值以上,且透過等值化纜線400之通訊被判定為可能時,則藉由透過等值化纜線400之通訊來進行監視資料的等值化,其他情況下,亦即,控制裝置之處理負荷未滿所定之閾值時,或處理負荷是所定之閾值以上但透過等值化纜線400之通訊為不能時,則藉由透過等值化纜線40之通訊來進行監視資料的等值化即可。
又,對監視資料之送訊來源的每台IO副機裝置,是在控制裝置側進行監視資料的等值化,還是在中繼裝置側,亦即在網路裝置側進行的劃分模態係可被預先規定,使關於監視資料的等值化的處理負荷被分散在控制裝置與網路裝置之間。例如,關於從IO副機裝置S1所發送之監視資料係在控制裝置側進行等值化,關於從IO副機裝置S2所發送之監視資料係在網路裝置側進行監視,以
此方式為之。如此一來,與各IO副機裝置之通訊位址建立對應,儲存有表示要由控制裝置側和網路裝置側之哪一方來進行監視資料的等值化的旗標的劃分模態表,是預先被記憶在控制裝置100A及100B和網路裝置200A′及200B′。然後,令網路裝置200A′及200B′係針對該劃分表中被規定成要在中繼裝置側進行等值化的監視資料而進行等值化,令控制裝置100A及100B係針對在該劃分表中規定成要在控制裝置側進行等值化的監視資料而進行等值化即可。又,亦可將上記劃分表隨應於控制裝置之處理負荷而準備複數個,並且設計成,越是對應於高處理負荷的表,則在中繼裝置側進行等值化的監視資料就儲存得越多之內容。
圖10係本發明的第3實施形態之通訊系統1C之構成例的圖示。
該通訊系統1C也是被敷設在產業設施內的控制系統。在圖10中,與圖1同一要素係標示同一符號。由圖10和圖1的比對可知,通訊系統1C係在以下之3點與通訊系統1A不同。第1,取代控制裝置100A及控制裝置100B而改為設置控制裝置100A′及控制裝置100B′這點。第2,取代網路裝置200A及網路裝置200B而改為設置網路裝置200A′′及網路裝置200B′′這點。然後,第3,在網路裝置200A′′上係被連接有IO網路30C這點。
在IO網路30C上,係被連接有IO副機裝置S1′~Sn′。IO網路30C,係仲介IO副機裝置S1′~Sn′與網路裝置200A′′之間的資料通訊。如前述,將從IO副機裝置S1~Sn所被發送的資料往控制裝置傳送的網路係藉由IO網路30A及IO網路30B而被雙重化,但將從IO副機裝置S1′~Sn′所被發送的資料往控制裝置傳送的網路係未被施以此種雙重化。亦即,網路裝置200A′′係被連接至已被雙重化的網路和未被雙重化的網路。以下將未被雙重化的網路稱為「單獨網路」。
網路裝置200A′′係和第1實施形態中的網路裝置200A同樣地,中繼IO網路30A與控制裝置100A′之間的資料通訊。網路裝置200B′′也和第1實施形態中的網路裝置200B同樣地,中繼IO網路30B與控制裝置100B′之間的資料通訊。又,網路裝置200A′′和網路裝置200B′′,係和第2實施形態中的網路裝置200A′及網路裝置200B′同樣地,藉由透過等值化纜線400之資料通訊而進行監視資料的等值化。但是,網路裝置200A′′和網路裝置200B′′,係無論連接目標之控制裝置是運轉系還是待機系,都是藉由彼此之狀態監視來進行運轉系/待機系的切換這點,是和網路裝置200不同。
除此以外,網路裝置200A′′和網路裝置200B′′,係針對從IO網路30C所接收到的監視資料,也是進行和上記等值化相同的處理。亦即,網路裝置200A′′的控制部,係將從IO網路30C所接收到的監視資料,透過等值
化纜線400而發送至網路裝置200B′′,網路裝置200B′′的控制部係將該監視資料寫入至監視資料緩衝區。然後,網路裝置200A′′和網路裝置200B′′之每一者,係將從IO網路30C所被發送過來的監視資料,發送至各個連接目標之控制裝置。
控制裝置100A′和控制裝置100B′,係以從IO副機裝置S1~Sn所被發送的資料之收訊為契機,隨應於使用到該資料的第1演算及該第1演算之演算結果而執行機器的控制。除此以外,運轉系的控制裝置,係以從IO副機裝置S1′~Sn′所被發送的資料之收訊為契機,執行使用到該資料的第2演算。亦即,本實施形態中的運轉系的控制裝置,係兼任從IO副機裝置S1~Sn收集資料並進行第1演算的角色,和從IO副機裝置S1′~Sn′收集資料並進行第2演算的角色。
若冗餘化控制系統中經由已被雙重化的網路而從IO副機裝置收集資料進行某種演算的控制裝置,可以兼任經由單獨網路而收集資料並執行其他演算的角色,就不需要分開個別架設雙重化網路用與單獨網路用之系統,可期待降低系統之開發運用成本,但是在先前的冗餘化控制系統上難以滿足此種期待。其理由如下。
例如,假設只有圖18中的網路裝置20A連接單獨網路。此情況下,從網路裝置20A往控制裝置10A,係會給予從單獨網路所接收到的資料和從已被雙重化之網路所接收到的資料,另一方面,從網路裝置20B往控制裝
置10B,係只會給予從已被雙重化之網路所接收到的資料。一旦被給予至控制裝置10A與控制裝置10B的資料不一致,則在冗餘化控制系統之中會判定成錯誤,在此種系統中,原本就無法採用如上述的連接形態。
又,即使如上述的不一致未被判定成錯誤的情況下,如上述的連接形態下,一旦因為運轉系的控制裝置之故障等而導致發生運轉系/待機系的切換,則對切換後之運轉系的控制裝置係不會給予來自單獨網路之收訊資料,從單獨網路所被發送過來的資料之收集及使用到該資料之演算會無法繼續。亦即,即使對先前之冗餘化控制系統中所含之已被雙重化之控制裝置之一方給予經由單獨網路之資料而能夠讓其進行所定之演算,仍無法保證演算可以穩定執行。
相對於此,若依據本實施形態,則即使發生關於控制裝置的運轉系/待機系之切換,對切換後之運轉系的控制裝置係會被繼承給予從單獨網路所接收到的監視資料,該監視資料之收集及使用該資料的演算可毫無問題地繼續進行。例如,圖10所示的通訊系統1C中,即使運轉系是從控制裝置100A′切換成控制裝置100B′,網路裝置200A′′係依然是運轉系的中繼裝置,網路裝置200B′′係依然是待機系的中繼裝置。因此,從IO副機裝置S1′~Sn′之每一者所被發送的監視資料,係以IO網路30C→網路裝置200A′′→等值化纜線400→網路裝置200B′′→控制裝置100B′的方式而被傳送至控制裝置100B′。亦即,若
依據本實施形態,則可使冗餘化控制系統中經由已被雙重化之網路而從IO副機裝置收集資料並進行某種演算的控制裝置,兼任經由單獨網路而收集資料執行其他演算的角色,相較於分開個別架設雙重化網路用與單獨網路用之系統的情形,可降低系統之開發運用成本。此外,令關於網路裝置之運轉系/待機系的切換追隨於關於控制裝置的運轉系/待機系之切換的情況下,只要令被連接在單獨網路上的網路裝置,無論該網路裝置是否為運轉系,都將透過該單獨網路所接收到的監視資料,透過中繼裝置間通訊手段或控制裝置間通訊手段而傳輸至另一方之網路裝置,令其進行該監視資料的等值化的處理即可。
圖11係本發明的第4實施形態之通訊系統1D之構成例的圖示。
該通訊系統1D也是被敷設在產業設施內的控制系統。在圖11中,與圖1同一要素係標示同一符號。在圖11中係圖示,對IO網路30A及30B的IO副機裝置S1~S3之詳細連接態樣,這點是和圖1不同。如圖11所示,IO副機裝置Sn(n=1~3)之每一者係透過IO主機MAn而被連接至IO網路30A,透過IO主機MBn而被連接至IO網路30B。此外,在圖11中,IO主機係簡記為「IOM」。IO主機MAn,係將IO副機裝置Sn所輸出的監視資料,往IO網路30A送出。IO主機MBn,係將IO
副機裝置Sn所輸出的監視資料,往IO網路30B送出。此外,在圖1中,IO副機裝置S1~Sn之詳細連接形態的圖示係被省略但,和圖11相同。
由圖11和圖1的比對可知,通訊系統1D,係取代網路裝置200A及網路裝置200B而改為設置網路裝置200A′′′及網路裝置200B′′′這點是和第1實施形態的通訊系統1A不同。本實施形態的網路裝置200A′′′及網路裝置200B′′′也是一方是以運轉系的身份而動作,另一方是以待機系的身份而動作。本實施形態中,和前述的第1實施形態同樣地,在網路裝置200A′′′及網路裝置200B′′′之中,被連接至運轉系的控制裝置100之一方是以運轉系的身份而動作。以下,和第1實施形態之說明同樣地,在沒有必要區別網路裝置200A′′′和網路裝置200B′′′時,簡記為「網路裝置200′′′」。
在圖18所示的先前之冗餘化控制系統中,運轉系的控制裝置發生某種障礙時是想當然爾,就連透過網路裝置而被連接至運轉系的控制裝置的IO網路或對該IO網路連接IO副機裝置的IO主機上發生某種障礙時,都需要進行運轉系/待機系的切換。這是因為,一旦上記IO網路或IO主機發生障礙,則經由該IO網路或IO主機之監視資料,係無法抵達運轉系的控制裝置。相對於此,在本實施形態中,藉由令網路裝置200′′′執行本實施形態特有之處理,而可構成為,即使上記IO網路或IO主機發生某種障礙,仍不需要進行運轉系/待機系的切換就可繼續控
制對象裝置之控制,這點係為本實施形態的特徵。以下,說明顯著表示本實施形態的特徵的網路裝置200′′′。
圖12係網路裝置200′′′之構成例的圖示。在圖12中,與圖2同一構成要素係標示同一符號。由圖12與圖2比對可知,網路裝置200′′′之構成,係取代中繼控制程式2542改為中繼控制程式2542′′′是被記憶在非揮發性記憶部254中這點,是和網路裝置200之構成不同。中繼控制程式2542′′′,係取代等值化處理2542b而改為令控制部210執行等值化送訊處理2542b1及等值化收訊處理2542b2這點,是和第1實施形態的中繼控制程式2542不同。
網路裝置200′′′的控制部210,係以網路裝置200′′′之電源(圖示略)之開啟或重置為契機而從非揮發性記憶部254往揮發性記憶部252讀出中繼控制程式2542′′′,並開始其執行。圖13係網路裝置200′′′的控制部210依照中繼控制程式2542′′′所執行的動作的說明圖。在圖13中,與圖4同一處理係標示同一符號。依照中繼控制程式2542′′′而作動的控制部210,係和前述的第1實施形態中的控制部210同樣地,以監視資料往第1通訊I/F部220內的通訊緩衝區之寫入為契機,亦即以來自連接目標之IO網路30的監視資料之收訊為契機,執行中繼處理2542a。如前述,在中繼處理2542a中,控制部210係從第1通訊I/F部220內的通訊緩衝區讀出監視資料(圖13:S100),往監視資料緩衝區2522寫入該監視
資料(圖13:S110)。此外,在往監視資料緩衝區2522進行監視資料之寫入之際,給予設置表示尚未等值化之第1值的旗標然後寫入至監視資料緩衝區2522這點,也是和第1實施形態相同。
由圖13和圖4的比對可知,等值化送訊處理2542b1與等值化收訊處理2542b2之組合,係對應於等值化處理2542b。第1實施形態中的等值化處理2542b的執行契機,係在運轉系的網路裝置與待機系的網路裝置上不同。例如,在運轉系中是以已被賦予了表示尚未等值化之旗標的監視資料對監視資料緩衝區2522之寫入為契機而執行等值化處理2542b,在待機系中是以透過等值化纜線400而接收到監視資料為契機而執行等值化處理2542b。相對於此,等值化送訊處理2542b1之執行契機係在運轉系的網路裝置與待機系的網路裝置上沒有不同,等值化收訊處理2542b2之執行契機也沒有不同。
若更詳細說明,網路裝置200′′′的控制部210,係無論是否以運轉系的身份而動作,都是以已被賦予了表示尚未等值化之旗標的監視資料對監視資料緩衝區2522之寫入為契機而執行等值化送訊處理2542b1。在等值化送訊處理2542b1中,控制部210係從監視資料緩衝區2522讀出已被賦予了表示尚未等值化之旗標的監視資料(圖13:S120),將該監視資料給予至第3通訊I/F部240(圖13:S130),傳輸至另一方之網路裝置。因此,在本實施形態中,網路裝置200A′′′從IO網路30A所接收
到的監視資料A係透過等值化纜線400而被傳輸至網路裝置200B′′′,網路裝置200B′′′從IO網路30B所接收到的監視資料B也是透過等值化纜線400而被傳輸至網路裝置200A′′′。
依照中繼控制程式2542′′′而作動的控制部210,係以透過等值化纜線400而從另一方之網路裝置200′′′接收到監視資料為契機,而執行等值化收訊處理2542b2。圖14係等值化收訊處理2542b2之流程的流程圖。如圖14所示,控制部210,係首先判定,與透過等值化纜線400而從另一方之網路裝置200′′′所接收到的監視資料之送訊來源之IO副機裝置之通訊,是否可能(步驟SB100)。與上記監視資料之送訊來源之IO副機裝置之通訊是否可能的具體判定方法,係考慮利用例如ping等之既存技術。
若步驟SB100的判定結果為“No”,亦即無法通訊時,則控制部210,係以透過等值化纜線400而從另一方之網路裝置200′′′所接收到的監視資料,將原本應透過自裝置之連接目標之IO網路30而接收的監視資料,亦即往自裝置上所被連接之控制裝置100發送的監視資料,予以補足(步驟SB110)。由於無法與IO副機裝置通訊,因此不會接收到來自該IO副機裝置之監視資料,步驟SB110係用來補足該監視資料之缺損所需之處理。若更詳細說明,在步驟SB110中,控制部210,係將透過等值化纜線400所接收到的監視資料之標頭部之表示送訊目
標的資訊,改寫成表示被連接至自裝置的控制裝置100的資訊,賦予已設置表示尚未等值化之第1值的旗標而寫入至監視資料緩衝區2522。接下來,控制部210,係在步驟SB110中將已寫入至監視資料緩衝區2522的監視資料之旗標,更新成表示已經等值化的第2值,並且將等值化完成,通知給另一方之網路裝置(步驟SB150),完成等值化收訊處理2542b2。此外,如上述,步驟SB100的判定結果為“No”時,由於對另一方之網路裝置200′′′沒有進行經由等值化纜線400之監視資料之傳輸,因此只要在該另一方之網路裝置中以上記通知之收訊為契機而偵測等值化完成,將該當之監視資料之旗標予以更新即可。
相對於此,若步驟SB100的判定結果為“Yes”,亦即可通訊時,則控制部210係和前述的步驟SA100同樣地,判定自裝置是否為運轉系(步驟SB120)。若步驟SB120的判定結果為“Yes”,亦即自裝置是運轉系時,則控制部210係將透過等值化纜線400而從另一方之網路裝置200′′′所接收到的監視資料予以丟棄(步驟SB130),然後,將被當成對應於該監視資料而被寫入至監視資料緩衝區2522的監視資料的等值化旗標更新成第2值(步驟SB150),結束等值化收訊處理2542b2。反之若步驟SB120的判定結果為“No”,亦即自裝置是待機系時,則控制部210係和前述的步驟SA120之處理同樣地,以透過等值化纜線400而從另一方之網路裝置200′′′所接收到的監視資料,將被當成對應於該監視資料而被寫入至監視
資料緩衝區2522的監視資料予以置換(步驟SB140),其後,執行步驟SB150之處理而結束等值化收訊處理2542b2。
以上係為網路裝置200′′′之構成。
接下來,以控制裝置100A是運轉系,控制裝置100B是待機系時,亦即網路裝置200A′′′是運轉系,網路裝置200B′′′是待機系時為例,說明本實施形態的動作。若IO主機MAn(n=1~3)和IO主機MBn(n=1~3)全部都健全地動作,且IO網路30A及IO網路30B均沒有發生斷線等之障礙,則從IO副機裝置Sn(n=1~3)所被發送的監視資料An,係透過IO網路30A而抵達網路裝置200A′′′,同樣從IO副機裝置Sn所被發送的監視資料Bn,係透過IO網路30B而抵達網路裝置200B′′′。
如前述,在網路裝置200A′′′及網路裝置200B′′′之每一者中,係以透過第1通訊I/F部220而接收到監視資料為契機,而執行中繼處理2542a。其結果為,如圖15(A)所示,網路裝置200A′′′的監視資料緩衝區2522中係會儲存有監視資料An,網路裝置200B′′′的監視資料緩衝區2522中係會儲存有監視資料Bn。又,以尚未等值化之監視資料往監視資料緩衝區2522之寫入為契機,而在網路裝置200′′′中會執行等值化送訊處理2542b1。其結果為,如圖15(A)所示,從網路裝置200A′′往網路裝置200B′′經由等值化纜線400而傳輸監視資料An,從網路裝置200B′′′往網路裝置200A′′′經由等值化纜線400而傳輸監視資料Bn。
如前述,網路裝置200′′′的控制部210係每次透過第3通訊I/F部240接收監視資料就執行等值化收訊處理2542b2。具體而言,網路裝置200A′′′的控制部210係每次透過第3通訊I/F部240接收監視資料Bn就執行等值化收訊處理2542b2。在本動作例中,IO主機MAn(n=1~3)係全部都健全地動作,且IO網路30A上沒有發生斷線等之障礙。因此,網路裝置200A′′′的控制部210所執行的等值化收訊處理2542b2中,步驟SB100的判定結果係為“Yes”,會執行步驟SB120以後之處理。網路裝置200A′′′係為運轉系,因此步驟SB120的判定結果係為“Yes”,會執行步驟SB130之處理。亦即,透過第3通訊I/F部240而由網路裝置200A′′′所接收到的監視資料Bn係全部被丟棄。
於網路裝置200B′′′中也是同樣地,每次透過第3通訊I/F部240而接收到監視資料An就會執行等值化收訊處理2542b2。網路裝置200B′′′的控制部210所執行的等值化收訊處理2542b2中也是,步驟SB100的判定結果係為“Yes”,會執行步驟SB120以後之處理。網路裝置200B′′′係為待機系,因此步驟SB120的判定結果係為“No”,會執行步驟SB140之處理。亦即,網路裝置200B′′′的監視資料緩衝區2522中所被儲存之監視資料Bn係全部被置換成,透過第3通訊I/F部240而從網路裝置200A′′′所接收到的監視資料An(參照圖15(B))。其結果為,對控制裝置100A係經由網路裝置200A′′′而被傳
輸監視資料An,對控制裝置100B也是經由網路裝置200B′′′而被傳輸監視資料An。
相對於此,若在IO主機MA1和IO主機MB2中發生某種障礙時,則如圖16(A)所示,網路裝置200A′′′原本所應接收的監視資料A1係有缺損,網路裝置200B′′′原本所應接收的監視資料B2也有缺損。此外,圖16(A)中的NULL係表示監視資料之缺損的意思。此情況下,如圖16(A)所示,從網路裝置200A′′′往網路裝置200B′′′經由等值化纜線400而傳輸監視資料A2及A3,從網路裝置200B′′′往網路裝置200A′′′經由等值化纜線400而傳輸監視資料B1及B3。
以透過第3通訊I/F部240而接收到監視資料B1為契機而於網路裝置200A′′′中所被執行的等值化收訊處理2542b2中,步驟SB100的判定結果係為“No”,執行步驟SB110之處理。其結果為,如圖16(B)所示,網路裝置200A′′′原本所應接收的監視資料A1,係被監視資料B1所補足。同樣地,以透過第3通訊I/F部240而接收到監視資料A2為契機而於網路裝置200B′′′上所被執行的等值化收訊處理2542b2中也是,步驟SB100的判定結果係為“No”,執行步驟SB110之處理。其結果為,如圖16(B)所示,網路裝置200B′′′原本所應接收的監視資料B2,係被監視資料A2所補足。在本動作例中,對控制裝置100A,係有作為已經等值化之監視資料的監視資料B1、監視資料A2及監視資料A3,被從網路裝置200A′′′
傳輸過來;對控制裝置100B係有作為已經等值化之監視資料的監視資料B1、監視資料A2及監視資料A3被從網路裝置200B′′′傳輸過來。於本動作例中,對身為運轉系的控制裝置也就是控制裝置100A,係從網路裝置200A′′′傳輸已經等值化之監視資料過來,因此可毫無問題地繼續控制對象裝置之控制等。
如此若依據本實施形態,則透過網路裝置而被連接至運轉系之控制裝置的IO網路或被連接至該IO網路的複數IO主機即使發生某種故障,仍不需要進行關於控制裝置的運轉系/待機系之切換,可降低冗餘化控制系統中的運轉系/待機系的切換的發生頻率,可達成如此效果。甚至,若依據本實施形態,則透過網路裝置而被連接至運轉系之控制裝置的IO網路上所被連接的IO主機發生故障,透過網路裝置而被連接至待機系之控制裝置的IO網路上所被連接的IO主機也發生故障,即使發生這種多重故障的情況下,仍然只要這些IO主機不是被連接在同一IO機器,就可繼續控制對象裝置之控制,相較於前述的第1實施形態,可更為提高對多重故障的耐性,可達成如此效果。此外,在本實施形態中,是令待機系的網路裝置,將從IO網路所接收到的所有監視資料,經由網路裝置間的等值化纜線400而往運轉系的網路裝置傳輸,但亦可僅將運轉系中有缺損的監視資料予以傳輸。令待機系的網路裝置偵測運轉系中的監視資料之缺損的方法,係可想到數種方法。例如,從運轉系的網路裝置經由網路裝置間
的等值化纜線而往待機系的網路裝置發送該運轉系的網路裝置已經接收之監視資料之識別元資訊之清單,基於該清單而令待機系的網路裝置偵測運轉系中的監視資料之缺損即可。又亦可為,待機系的網路裝置經由IO網路而接收監視資料然後經過所定時間仍未經由網路裝置間的等值化纜線而接收到該監視資料所對應之資料時,則令待機系的網路裝置判定為運轉系中的監視資料發生缺損。
又,IO副機裝置S1~S3中含有控制對象裝置時,則關於從控制裝置100往控制對象裝置所被發送的演算資料,亦即關於以已經等值化之監視資料為基礎的表示演算結果的資料之傳輸控制,也是只要隨應於將該控制對象裝置連接至IO網路30的IO主機有無故障而同樣地進行即可。例如圖16(B)中的IO副機裝置S1~S3之每一者是控制對象裝置時,則對IO副機裝置S1,係沿著控制裝置100A→網路裝置200A′′′→等值化纜線400→網路裝置200B′′′→IO網路30B此一傳送路徑而傳輸演算資料即可。同樣地,對IO副機裝置S2及S3,係沿著控制裝置100A→網路裝置200A′′→IO網路30A此一傳送路徑而傳輸演算資料即可。
除此以外,在本實施形態中也是,監視資料的等值化係在網路裝置200′′′上被進行,因此當然也和前述的第1實施形態同樣地,被傳輸至控制裝置的監視資料之資料量即使增加,對控制裝置原本的演算之執行仍不會造成任何障礙,且不會導致運轉系/待機系的切換速度降
低,可達成如此效果。
在上記實施形態中,雖然說明了IO主機上發生某種障礙的情形,但在IO網路30中發生斷線等之障礙時,或將IO網路30和網路裝置200′′′做連接的通訊線中發生斷線等之障礙時,關於原本應經由該IO網路30而接收的所有監視資料,當然也可進行上記補足。又,在上記實施形態中,雖然對網路裝置200′′′所連接的已被雙重化之IO網路是只有1個,但亦可如圖17所示,已被雙重化之IO網路係可被複數連接。例如,在圖17中係例示,對網路裝置200′′′所連接的已被雙重化之IO網路係為2個的情形。
一般在冗餘化控制系統中,從IO副機裝置到運轉系的控制裝置100的資料之傳輸路徑或逆方向之傳輸路徑若有變動係較不理想。於是,將表示步驟SB100中判定為無法通訊之送訊來源的識別資訊寫入至揮發性記憶部252的所定之記憶領域,以後,在該記憶領域中來自有被記憶識別資訊之機器的監視資料係總是以經由等值化纜線400而被接收到的監視資料進行補足或置換,以自裝置之斷電或重置為契機而將上記記憶領域進行初期化,令網路裝置200′′′的控制部210執行以上處理即可。若依據如此態樣,則在上記補足等發生後,進行IO主機等之修理,變成不需要進行補足等的情況下,仍會直到進行網路裝置200′′′之斷電或重置以前,從IO副機裝置到運轉系的控制裝置100的資料之傳輸路徑都不會被切換成不進行上記補
足等之路徑,可避免因路徑切換所造成的影響。
以上雖然說明了本發明的第1、第2、第3及第4實施形態,但這些實施形態當然也可施加以下之變形。
(1)在上記第1實施形態中係說明,在網路裝置200A和網路裝置200B之中從運轉系的網路裝置往待機系的網路裝置透過等值化纜線400而發送監視資料並記憶,是以所謂的推播型之資料通訊來實現監視資料的等值化的情形。可是,亦可以用,令待機系的網路裝置執行經由等值化纜線400而從運轉系的網路裝置取得監視資料以更新自裝置之監視資料的處理的索取型之資料通訊來實現監視資料的等值化。關於其他實施形態也是同樣如此。
(2)上記第2實施形態與第3實施形態亦可組合。具體而言,只要令網路裝置200A′′及網路裝置200B′′之每一者,判定透過等值化纜線400之資料通訊之可否,若為可能則令其執行透過等值化纜線400而向另一方之網路裝置發送監視資料,若為不可則透過等值化纜線40而向另一方之網路裝置發送監視資料的處理即可。同樣地第2實施形態與第4實施形態亦可組合,又,第2、第3及第4實施形態亦可組合。
(3)在上記各實施形態中,說明了對將從IO副機裝置所收集到的監視資料往控制裝置傳輸的閘道裝置,適用本發明的例子。可是,本發明的適用對象係當然
不限定於閘道裝置,亦可為路由器或重複器、交換式集線器等其他種類之中繼裝置。甚至,本發明的中繼裝置上所被連接的網路係當然不限定於IO網路等之控制系網路或序列式匯流排,亦可為將TCP等之通用通訊協定的資料通訊予以仲介的一般之資訊系網路。重點是,只要是收集監視資料,使用該監視資料執行演算的控制裝置,和被連接至輸出監視資料之機器上所被連接的網路上,將透過該網路所接收到的資料往該控制裝置進行傳輸的中繼裝置,都可適用本發明。
(4)亦可為,將上記各實施形態的通訊系統中所含之網路裝置亦即中繼裝置,以單體來作提供的態樣,亦即,製造、販售中繼裝置單體的態樣。這是因為,藉由將此種網路裝置與先前之冗餘化控制系統中的網路裝置做置換,以中繼裝置間等值化纜線將這些網路裝置彼此連接,就可使先前之冗餘化控制系統,成為上記各實施形態的通訊系統而發揮機能。
(5)在上記各實施形態中,顯著表示本發明的特徵的中繼處理2542a及等值化處理2542b(在第4實施形態中係為等值化送訊處理2542b1及等值化收訊處理2542b2),亦可藉由軟體來實現。可是,執行中繼處理2542a的中繼手段和執行等值化處理2542b的等值化手段之每一者亦可用電子電路來構成,將這些電子電路加以組合而構成上記第1~第3各實施形態的網路裝置。關於第4實施形態的網路裝置200′′′也是同樣如此。又,在上記
實施形態中,作為中繼裝置間通訊手段是採用等值化纜線,但亦可將無線LAN介面等之無線通訊手段當作中繼裝置間通訊手段來使用。又,網路裝置200A和網路裝置200B是被實裝在1個框體時,則亦可將連接兩裝置的匯流排,當作中繼裝置間通訊手段來使用。關於控制裝置間通訊手段也是同樣如此。
(6)在上記各實施形態中係說明了,對於無論控制裝置100A及控制裝置100B之每一者、或控制裝置100A′及控制裝置100B′之每一者是運轉系還是待機系,都是使用透過連接目標之網路裝置所接收到的監視資料來進行機器控制所需之演算的情況,亦即熱待機方式之控制系統,適用本發明的情形。可是,本發明的適用對象係不限定於熱待機方式之控制系統,亦可對暖待機方式之控制系統,適用本發明。暖待機方式之控制系統,係已被雙重化之控制裝置之一方會變成運轉系而執行上記演算,另一方係變成待機系而防備運轉系的故障這點是和熱待機方式之控制系統相同,但在待機系的控制裝置中係不執行上記演算,這點係為不同。又,在上記第1~第3實施形態中,即使在待機系的網路裝置中也是,會執行將第1通訊I/F部220所接收到的監視資料寫入至監視資料緩衝區2522的處理(圖4(B):S100及S110之各處理),但在待機系的網路裝置中係亦可省略該處理。這是因為,藉由圖4(B)之S100及S110之各處理而被寫入至監視資料緩衝區2522的監視資料,係會被等值化處理2542b之
步驟SA120之處理所覆寫殆盡的緣故。
30A、30B‧‧‧IO網路
40、400‧‧‧等值化纜線
100A、100B‧‧‧控制裝置
200A′、200B′‧‧‧網路裝置
S1~Sn‧‧‧IO副機裝置
C2‧‧‧通訊路徑
LA、LB‧‧‧通訊線
Claims (11)
- 一種控制系統,係從被連接在第1及第2網路上的1或複數台機器收集監視資料,基於該監視資料來進行控制的控制系統,其特徵為,具備:第1及第2控制裝置,其一方係成為運轉系而進行前記控制,另一方係成為待機系;和第1中繼裝置,係被連接至前記第1控制裝置和前記第1網路;和第2中繼裝置,係被連接至前記第2控制裝置和前記第2網路;和中繼裝置間通訊手段,係用以仲介前記第1中繼裝置與前記第2中繼裝置之通訊;和控制裝置間通訊手段,係用以仲介前記第1控制裝置與前記第2控制裝置之通訊;前記第1及第2中繼裝置係具備:判定手段,係用以判定透過前記中繼裝置間通訊手段之通訊可否進行;前記第1及第2中繼裝置之每一者,係將從前記1或複數台機器所接收到的監視資料,傳輸給連接目標之控制裝置,並且,在被前記判定手段判定為可通訊時,係藉由透過前記中繼裝置間通訊手段之通訊,來進行監視資料的等值化,另一方面,在被前記判定手段判定為無法通訊時,係藉由透過前記控制裝置間通訊手段 之通訊,來進行監視資料的等值化;前記第1控制裝置與前記第2控制裝置之中身為運轉系的一方,係使用從連接目標之中繼裝置所接收到的監視資料,來進行前記控制。
- 如請求項1所記載之控制系統,其中,前記第1及第2中繼裝置之其中一方,係執行把從連接目標之網路所接收到的監視資料傳輸給另一方之中繼裝置的處理,來作為將監視資料予以等值化之處理;前記第1及第2中繼裝置之其中另一方係執行,把從連接目標之網路所接收到的監視資料,以作為對應於該監視資料而從前記一方之中繼裝置所接收到的監視資料加以置換的處理,來作為將監視資料予以等值化之處理。
- 如請求項1或請求項2所記載之控制系統,其中,前記第1及第2控制裝置,係判定透過前記控制裝置間通訊手段之通訊是否為可能,若為可能,則藉由將表示自裝置有無故障的狀態資料透過前記控制裝置間通訊手段進行收送訊以監視另一方有無故障,若為不可能,則藉由透過前記中繼裝置間通訊手段來收送前記狀態資料以監視另一方有無故障。
- 如請求項1所記載之控制系統,其中,前記第1及第2中繼裝置,係將從複數台機器之每一者所發送的監視資料,予以接收; 針對前記複數台機器之每一者,預先規定好要在中繼裝置側進行還是要在控制裝置側進行從該機器所發送之監視資料的等值化;前記第1及第2中繼裝置之每一者係進行,從被規定成要在中繼裝置側進行等值化之機器所接收到的監視資料的等值化;前記第1及第2控制裝置之每一者係進行,透過連接目標之中繼裝置所接收到的監視資料之中的從被規定成要在控制裝置側進行等值化的機器所發送的監視資料的等值化。
- 如請求項1所記載之控制系統,其中,前記第1及第2中繼裝置之每一者係具有:第1處理手段,係用以把從連接目標之網路所接收到的監視資料傳輸給另一方之中繼裝置;和第2處理手段,係用以判定是否可和從另一方之中繼裝置所接收到之監視資料的送訊來源之機器進行通訊,把原本應從被判定為無法通訊之機器所接收的監視資料,以從該另一方之中繼裝置所接收到的監視資料,加以補足。
- 如請求項5所記載之控制系統,其中,前記第2處理手段,係將表示被判定為無法通訊之機器的識別資訊,記憶在記憶裝置,針對識別資訊已被記憶在該記憶裝置中的機器,是藉由從另一方之中繼裝置所接收到的監視資料來進行補足或置換,另一方面,以自裝置的斷電或重置為契機 而將前記記憶裝置的記憶內容予以初期化。
- 如請求項1所記載之控制系統,其中,前記第1及第2中繼裝置係具備:負荷計測手段,係用以計測對連接目標之控制裝置所施加的處理負荷;前記第1及第2中繼裝置之每一者,係前記負荷計測手段所計測到的處理負荷是所定之閾值以上,且被前記判定手段判定為可通訊時,則藉由透過前記中繼裝置間通訊手段之通訊來進行監視資料的等值化,其他情況則是藉由透過前記控制裝置間通訊手段之通訊來進行監視資料的等值化。
- 如請求項1所記載之控制系統,其中,前記第1及第2中繼裝置係具備:負荷計測手段,係用以計測對連接目標之控制裝置所施加的處理負荷;並且,為了使得前記第1及第2控制裝置的處理負荷越高在中繼裝置側進行等值化的監視資料就越多,監視資料的等值化是要在中繼裝置側進行還是要在控制裝置側進行的劃分模態,是隨應於前記處理負荷而被規定有複數種;前記第1及第2中繼裝置之每一者係進行,在前記負荷計測手段所計測到之處理負荷所相應的劃分模態中被規定成,要在中繼裝置側進行等值化的監視資料的等值化;前記第1及第2控制裝置之每一者係進行,在自裝置之處理負荷所相應的劃分模態中被規定成,要在控制裝置 側進行等值化的監視資料的等值化。
- 如請求項1所記載之控制系統,其中,前記第1及第2中繼裝置之任一方,係被連接有第3網路;被連接至前記第3網路的中繼裝置,係從被連接在前記第3網路上的機器,收集監視資料,將所收集到的監視資料傳輸至自裝置所連接的控制裝置並且也傳輸至另一方之中繼裝置。
- 如請求項1所記載之控制系統,其中,透過前記中繼裝置間通訊手段而進行通訊的前記第1中繼裝置及前記第2中繼裝置所形成的中繼裝置對,是具有複數對。
- 一種中繼裝置,係被連接至第1及第2控制裝置之一方,前記第1及第2控制裝置係被連接至控制裝置間通訊手段,且一方係成為運轉系進行控制而另一方係成為待機系,並且,前記中繼裝置係被連接至發送監視資料的1或複數台機器所連接的第1網路,將從前記1或複數台機器所發送的監視資料予以傳輸至連接目標之控制裝置,其特徵為,具有:通訊介面部,係被連接至中繼裝置間通訊手段,前記中繼裝置間通訊手段係仲介與其他中繼裝置的通訊,前記其他中繼裝置係被連接至前記1或複數台機器所連接之第2網路和前記第1及第2控制裝置之其中另一方;和控制部,係執行:中繼處理,係將透過前記第1網路而從前記1或複數台機器所接收到的監視資料傳輸給連接 目標之控制裝置;和判定處理,係判定透過前記中繼裝置間通訊手段之通訊可否進行;和等值化處理,係在前記判定處理中判定為可通訊時係透過前記中繼裝置間通訊手段來進行將該監視資料予以等值化所需之通訊,另一方面,在判定為無法通訊時係透過前記控制裝置間通訊手段來進行該通訊。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
TWI665537B (zh) * | 2017-02-17 | 2019-07-11 | 日商三菱日立電力系統股份有限公司 | 廠房的診斷裝置及診斷方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6614668B2 (ja) * | 2016-12-27 | 2019-12-04 | サイレックス・テクノロジー株式会社 | 通信制御システム、デバイスサーバ、通信制御方法およびプログラム |
US10620613B2 (en) * | 2017-08-21 | 2020-04-14 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | High performance control server system |
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Family Cites Families (11)
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---|---|---|---|---|
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TW594497B (en) * | 2003-02-25 | 2004-06-21 | Icp Electronics Inc | Information processing device including network automatic duplicating function and method thereof |
ES2744824T3 (es) * | 2007-12-01 | 2020-02-26 | Nokia America Corp | Encaminador de Diameter de IMS con equilibrio de carga |
JP5239525B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2013-07-17 | 横河電機株式会社 | 多重化入出力モジュール |
JP2011203941A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Nec Corp | 情報処理装置、監視方法、および監視プログラム |
US8923339B2 (en) * | 2011-03-06 | 2014-12-30 | PCN Technology, Inc. | Systems and methods of data transmission and management |
JP5554292B2 (ja) | 2011-06-30 | 2014-07-23 | 三菱電機株式会社 | 二重化制御装置 |
TW201329739A (zh) * | 2012-01-10 | 2013-07-16 | Synology Inc | 檔案同步分享裝置和檔案同步分享方法 |
JP5706347B2 (ja) | 2012-01-25 | 2015-04-22 | 株式会社東芝 | 二重化制御システム |
JP5601353B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2014-10-08 | 横河電機株式会社 | ネットワーク管理システム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI665537B (zh) * | 2017-02-17 | 2019-07-11 | 日商三菱日立電力系統股份有限公司 | 廠房的診斷裝置及診斷方法 |
US11480501B2 (en) | 2017-02-17 | 2022-10-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Diagnosis device and diagnosis method for plant |
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