JP2007323457A - 二重化コントローラのデータ伝送方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 二重化されたコントローラ間のデータ伝送のためのハードウエアを簡素化できる二重化コントローラのデータ伝送方法を提供することである。
【解決手段】 二重化されたコントローラのマスタコントローラとスレーブコントローラとのデータを等値化にするために、ネットワークのスキャン伝送を使用する。これにより、トラッキングのためのモジュールやケーブルを使わなくても同じ機能を実現できる。従って、ハードウエア構成が簡素化され、製品のコスト削減や収納スペースの削減にも有効である。
【選択図】 図1
【解決手段】 二重化されたコントローラのマスタコントローラとスレーブコントローラとのデータを等値化にするために、ネットワークのスキャン伝送を使用する。これにより、トラッキングのためのモジュールやケーブルを使わなくても同じ機能を実現できる。従って、ハードウエア構成が簡素化され、製品のコスト削減や収納スペースの削減にも有効である。
【選択図】 図1
Description
本発明は、二重化されたコントローラ間のデータを等値化するための二重化コントローラのデータ伝送方法に関する。
石油化学、鉄鋼、紙パルプ、食品などのプラントの監視制御システムに代表される産業用途に使われるコントローラや、上下水道、道路、空港、ビルの監視システムなどの公共用途に使われるコントローラは、その高い信頼性維持のために装置を二重化して連続運転を実現させている。二重化されたコントローラ、例えばマスタコントローラとスレーブコントローラとの間においてはデータを等値化することが必要となる。
図3は、二重化されたコントローラを備えた定型的な監視制御システムの構成図である。二重化されたコントローラ11a、11bは制御LAN12に接続され、HMI(ヒューマンマシンインタフェース)13にデータを送信し、またHMI13から操作指令を受信する。一方、コントローラ11a、11bはプロセス入出力ユニット(PIOユニット)14とプロセス入出力信号ケーブル15a、15bで接続され、PIOユニット14を介してプラントからのプロセス信号を取り込む。また、プロセス入出力信号ケーブル(PIOケーブル)15a、15bおよびPIOユニット14を介してプラントのアクチュエータ(操作端)に操作信号を出力する。
二重化されたコントローラ11a、11bは、それぞれ電源16a、16b、CPU17a、17b、トラッキングカード18a、18b、ネットワークインタフェース19a、19bから構成され、同じ機能を実行できるようになっている。
通常、待機冗長系を組むため一方がマスタコントローラ11aとなり、他方がスレーブコントローラ11bとなる。そして、正常時はマスタコントローラ11aがオンラインとなって制御を実施し、マスタコントローラ11aが異常となった時にはスタンバイしていたスレーブコントローラ11bがオンラインとなって制御を継続する。
マスタコントローラ11aからスレーブコントローラ11bに制御をスムーズに継続させるには、マスタコントローラ11aが持っているデータを常にスレーブコントローラ11bに伝える必要があるため、トラッキングカード18a、18bによりトラッキングケーブル20を介してデータ伝送を行っている。
次に、PIOユニット14は、電源21、CPUインタフェース22、デジタル入出力カード23、アナログ入出力カード24、パルス入出力カード25、接点入出力カード26から構成される。
プラントの状態を監視するための信号は各種センサから、デジタル入力はデジタル入出力カード23、アナログ入力はアナログ入出力カード24、パルス入力はパルス入出力カード25、接点入力は接点入出力カード26を経由してコントローラに取り込まれる。
また、プラントを制御するための操作信号は、コントローラ11a、11bから、
デジタル出力はデジタル入出力カード23、アナログ出力はアナログ入出力カード24、パルス出力はパルス入出力カード25、接点出力は接点入出力カード26を経由して各種アクチュエータに出力される。
デジタル出力はデジタル入出力カード23、アナログ出力はアナログ入出力カード24、パルス出力はパルス入出力カード25、接点出力は接点入出力カード26を経由して各種アクチュエータに出力される。
コントローラ11a、11bが二重化されているため、PIOユニット14のCPUインタフェース22は、マスタコントローラ11aのCPU17aと
PIOケーブル15aを通して、スレーブコントローラ11bのCPU17bとPIOケーブル15bを通して通信できるようになっている。コントローラ11a、11bとPIOユニット14とのデータ伝送方式は、CPU17a、17bがPIOデータを周期的にアクセスする方式である。
PIOケーブル15aを通して、スレーブコントローラ11bのCPU17bとPIOケーブル15bを通して通信できるようになっている。コントローラ11a、11bとPIOユニット14とのデータ伝送方式は、CPU17a、17bがPIOデータを周期的にアクセスする方式である。
ここで、複数のコントローラから一つのP/O入出力装置に対してI/O入出力可能とすることにより、システムのコストを低減させるとともに実装効率を向上させ、さらに、システム構築の柔軟性に向上を図ったものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−82896号公報
しかし、コントローラ11a、11bとPIOユニット14とのデータ伝送方式は、CPU17a、17bがPIOデータを周期的にアクセスする方式であるので、トラッキングカード18a、18bおよびトラッキングケーブル20が必要となる。このことから、二重化されたコントローラ11a、11b間でのデータ伝送のためのハードウエア構成の簡素化が望まれている。
本発明の目的は、二重化されたコントローラ間のデータ伝送のためのハードウエアを簡素化できる二重化コントローラのデータ伝送方法を提供することである。
本発明の二重化コントローラのデータ伝送方法は、二重化されたコントローラのマスタコントローラとスレーブコントローラとのデータを等値化にするために、ネットワークのスキャン伝送を使用したことを特徴とする。
本発明によれば、二重化されたコントローラのデータ伝送方式としてスキャン伝送を用いて、オンライン側のデータを自局に取り込むことにより、トラッキングのためのモジュールやケーブルを使わなくても同じ機能を実現できる。従って、ハードウエア構成が簡素化され、製品のコスト削減や収納スペースの削減にも有効である。
図1は本発明の実施の形態に係わる二重化コントローラのデータ伝送方法を実現するためのシステム構成図である。本発明の実施の形態では、コントローラ11a、11bとPIOユニット14との間のデータ伝送方式にスキャン伝送方式を採用している。そのため、従来必要であったトラッキングカード18a、18bとトラッキングケーブル20とが不要になっている。
ここで、スキャン伝送方式は、ブロードキャスト伝送を応用してネットワークにつながる各ステーションに自ステーションの情報を同時に書き込む機能であり、ネットワーク上につながる各ステーションが自動的に他のステーションの情報を取り込むことができるものである。このスキャン伝送方式は、制御LANで培われてきた技術であるが、電子技術の発展によりコントローラとPIOユニットとの伝送にも使用されることが可能となってきている。
前述したように、図3に示した従来例では、CPU17a、17bがPIOユニット14にデータを書き込み、また、読み出しを定周期に実施している。従って、二重化のためにそのデータやオンライン系の内部データをスタンバイ系にトラッキングカード18a、18bを経由してデータ伝送している。
一方、本発明では、スキャン伝送をCPU17a、17bとPIOユニット14との間の伝送に採用する。これにより、CPU17a、17bからの定期的なデータの読み出しや、データの書き込みが不要となる。また、スキャン伝送の周期で自動的にPIOユニット14のデータがCPU17a、17bに書き込まれることになる。
このスキャン伝送の機能を利用して、オンライン系の内部データをスキャン伝送エリアに乗せることにより、結果的にスタンバイ系のCPU17bが自動的にオンライン系の内部データを得ることが可能になる。
図2は、本発明の実施の形態に係わる二重化コントローラのデータ伝送方法による動作の説明図である。二重化されたコントローラ11a、11bと2台のPIOユニット14a、14bで構成されたシステムを示している。コントローラ11a、11bおよびPIOユニット14a、14bは、それぞれスキャンメモリ27a〜27dを有し、図2では、矢印で引き出して示している。例えば、マスタコントローラ11aが自分のデータをスキャンメモリ27aのA1に書くと、スキャン伝送により自動的に、スキャンメモリ27b、27c、27dのA2、A3、A4に、マスタコントローラ11aが書いたデータが転写される。
PIOユニット14a、14bのデータについても同様に、PIOユニット14aが自分のデータをスキャンメモリ27bのC2に書いたとすると、自動的に、スキャンメモリ27a、27c、27dのC1、C3、C4に転写される。PIOユニット14bのデータについても、スキャンメモリ27cのD3に書くことにより、自動的にスキャンメモリ27a、27b、27dのD1、D2、D4に転写される。
このため、スレーブコントローラ11bは、トラッキング伝送をしなくても、自ステーションのスキャンメモリ27dをアクセスすることで、PIOユニット14a、14bのデータとマスタコントローラ11aの内部データを自動的に取り込むことができる。
11…コントローラ、12…制御LAN、13…ヒューマンマシンインタフェース、14…プロセス入出力ユニット、15…プロセス入出力信号ケーブル、16…コントローラ、17…CPU、18…トラッキングカード、19…ネットワークインタフェース、20…トラッキングケーブル、21…電源、22…CPUインタフェース、23…デジタル入出力カード、24…アナログ入出力カード、25…パルス入出力カード、26…接点入出力カード、27…スキャンメモリ
Claims (2)
- 二重化されたコントローラのマスタコントローラとスレーブコントローラとのデータを等値化にするために、ネットワークのスキャン伝送を使用したことを特徴とする二重化コントローラのデータ伝送方法。
- 前記ネットワークのスキャン伝送は、二重化されたコントローラのCPUとプロセス入出力ユニットとの間のバスアクセス部分用いて行うことを特徴とする請求項1記載の二重化コントローラのデータ伝送方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006154176A JP2007323457A (ja) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | 二重化コントローラのデータ伝送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006154176A JP2007323457A (ja) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | 二重化コントローラのデータ伝送方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007323457A true JP2007323457A (ja) | 2007-12-13 |
Family
ID=38856196
Family Applications (1)
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JP2006154176A Pending JP2007323457A (ja) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | 二重化コントローラのデータ伝送方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2007323457A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017195356A1 (ja) | 2016-05-13 | 2017-11-16 | 三菱電機株式会社 | データ処理装置、データ処理方法及びデータ処理プログラム |
-
2006
- 2006-06-02 JP JP2006154176A patent/JP2007323457A/ja active Pending
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