JP2019219894A - Plc二重化システムの切替方式、plc二重化システムの切替方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図2に基づき前記切替要因の事像1を説明する。ここではマスタ(PLC1)のCPUモジュール5に故障(継続動作不可能な異常)が発生し(S01)、該CPUモジュール5からスレーブ(PLC2)のCPUモジュール15に故障の発生が通知され、マスタ・スレーブの切り替えが行わる(S02)。
図3に基づき前記切替要因の事像2を説明する。ここではスレーブ(PLC2)のCPUモジュール15の二重化切替用の押しボタンスイッチがONされた場合(S11)、スレーブ(PLC2)のCPUモジュール15からマスタ(PLC1)のCPUモジュール5にマスタ・スレーブの切り替え要求が通知される(S12)。
(S14〜S17)。なお、特許文献1には、PLCのCPUモジュールに一対のCPUを実装し、互いのプログラム実行動作の相違を監視記録する技術が記載されている。
前記各PLCは、演算部と通信部とを備え、
前記各PLCの前記演算部間で互いに信号を送受信させ、
前記送受信の結果に基づき前記演算部同士を診断し、
前記スレーブの前記演算部が、前記マスタの前記演算部からの返信に異常を検出すれば、
前記演算部のマスタ・スレーブが切り替えられ、
前記切り替えられた新マスタの前記演算部が、前記通信部に前記マスタの動作を指示する一方、
新スレーブの前記演算部が、前記通信部に前記スレーブの動作を指示する。
前記送受信の結果に基づき前記演算部を診断し、
前記マスタの前記通信部は、前記演算部からの返信に異常を検出すれば自動的に前記スレーブの動作に切り替わる。
前記各PLCの演算部間で互いに信号を送受信させるステップと、
前記送受信の結果に基づき前記演算部同士を診断するステップと、
前記スレーブの前記演算部が、前記マスタの前記演算部からの返信に異常を検出すれば前記演算部のマスタ・スレーブを切り替えるステップと、
前記切り替えられた新マスタの前記演算部が、通信部に前記マスタの動作を指示するステップと、
新スレーブの前記演算部が、通信部に前記スレーブの動作を指示するステップと、を有する。
前記送受信の結果に基づき前記演算部を診断するステップと、
前記マスタの前記通信部が、前記演算部からの返信に異常を検出すれば自動的に前記スレーブの動作に切り替わるステップと、をさらに有する。
図4に基づき前記実施形態の適用されるPLC二重化システムの一例を説明する。ここでは図1と同じ構成は同一の符号を付し、図1と同様にマスタ(PLC1)はCPUモジュール5,通信インタフェース(通信I/F)6,7を実装し、スレーブ(PLC2)はCPUモジュール15,通信インタフェース16,17を実装する。
A:CPUモジュール5,15間のパルス信号診断
B:CPUモジュール5,15・通信インタフェース6,7,16,17間のパルス信号診断
例えばパルス信号診断Aとしては、図5中のS21〜S28に示すように、CPUモジュール5,15間で交互にパルス信号ON/パルス信号OFFを送受信し、送受信の結果に基づきCPUモジュール5,15に異常が生じているか否かを診断する。
CPUモジュール5,15間のEthernet伝送によりCPUモジュール5,15間のパルス信号診断Aを構築する。このCPUモジュール5,15間のEthernet伝送では、通常マスタ・スレーブ伝送(例えば図6中のP1,P2)にてお互いのCPUモジュール5,15の二重化機能の状態を通知している。
CPUモジュール5,15と通信インタフェース(オプションモジュール)6,7,16,17とのバス間通信でモジュールIDやステータス状態を互いに接続された全モジュール間で共有する方式を構築する。
PLC1,2の各ベース上にCPUモジュール5,15と通信インタフェース6,7,16,17との間でデータの授受が行えるようなシリアルバスを構築する。
CPUモジュール5,15および通信インタフェース6,7,16,17は、モジュールの起動時にモジュール種別の番号を前記シリアルバス上で使用8するモジュールIDのレジスタにセットする。
CPUモジュール5,15および通信インタフェース6,7,16,17は、それぞれパルス信号を監視する手段として以下の機能を有する。
(4)データフォーマット
図7(a)は、CPUモジュール5,15と通信インタフェース6,7,16,17とのステータスID・ステータス情報・パルス情報(パルス信号)のデータフォーマット例を示している。
以下、PLC二重化システムの切替方式の実施例を説明する。この各実施例では、PLC1がマスタ・PLC2がスレーブとする。
図8に基づき実施例1を説明する。この実施例は、スレーブ(PLC2)のCPUモジュール15が、パルス信号の異常を検出したときの動作例を示している。ここでは前回のパルス信号診断時T1に異常検出されていないものの、今回のパルス信号診断時T2に異常検出されている。
図9に基づき実施例2を説明する。この実施例は、マスタ(PLC1)のCPUモジュール5がパルス信号の異常を検出したときの動作例を示している。ここでは前回のパルス信号診断時T11に異常検出されていないものの、今回のパルス信号診断時T12に異常検出されている。
図10に基づき実施例3を説明する。この実施例は、マスタ(PLC1)のCPUモジュール5に重大な故障(重故障)、例えばCPUモジュールのマイコン・メモリ・FPGAなどの主要部品が故障し、バス間通信やパルス信号発信が不可能となった場合のマスタ・スレーブの自動切替を示している。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内で変形して実施することができる。
3…二重化ケーブル
5,15…CPUモジュール(演算部)
6,7,16,17…通信インタフェース(通信部)
Claims (7)
- マスタ・スレーブに二重化されたPLC(プログラマブルコントローラ)の異常を検出し、マスタ・スレーブを切り替えるPLCの切替方式であって、
前記各PLCは、演算部と通信部とを備え、
前記各PLCの前記演算部間で互いに信号を送受信させ、
前記送受信の結果に基づき前記演算部同士を診断し、
前記スレーブの前記演算部が、前記マスタの前記演算部からの返信に異常を検出すれば、
前記演算部のマスタ・スレーブが切り替えられ、
前記切り替えられた新マスタの前記演算部が、前記通信部に前記マスタの動作を指示する一方、
新スレーブの前記演算部が、前記通信部に前記スレーブの動作を指示することを特徴とするPLC二重化システムの切替方式。 - 前記マスタの前記演算部が、前記スレーブの前記演算部からの返信に異常を検出した場合には、
前記演算部のマスタ・スレーブの切り替えを行わないことを特徴とする請求項1記載のPLC二重化システムの切替方式。 - 前記各PLCの前記演算部と前記通信部との間で信号を送受信させ、
前記送受信の結果に基づき前記演算部を診断し、
前記マスタの前記通信部は、前記演算部からの返信に異常を検出すれば自動的に前記スレーブの動作に切り替わる
ことを特徴とする請求項1または2記載のPLC二重化システムの切替方式。 - 前記演算部の返信の情報には、前記通信部から受信した信号の情報がそのままセットされている
ことを特徴とする請求項3記載のPLC二重化システムの診断方式。 - 前記各PLCは、複数の前記通信部を備え、
前記各通信部は、前記演算部にそれぞれ前記信号を送信する一方、
前記演算部は、前記通信部毎の複数の前記信号を返信する
ことを特徴とする請求項3または4記載のPLC二重化システムの切替方式。 - マスタ・スレーブに二重化されたPLC(プログラマブルコントローラ)の異常を検出し、マスタ・スレーブを切り替えるPLCの切替方法であって、
前記各PLCの演算部間で互いに信号を送受信させるステップと、
前記送受信の結果に基づき前記演算部同士を診断するステップと、
前記スレーブの前記演算部が、前記マスタの前記演算部からの返信に異常を検出すれば前記演算部のマスタ・スレーブを切り替えるステップと、
前記切り替えられた新マスタの前記演算部が、通信部に前記マスタの動作を指示するステップと、
新スレーブの前記演算部が、通信部に前記スレーブの動作を指示するステップと、
を有することを特徴とするPLC二重化システムの切替方法。 - 前記各PLCの前記演算部と前記通信部との間で信号を送受信させるステップと、
前記送受信の結果に基づき前記演算部を診断するステップと、
前記マスタの前記通信部が、前記演算部からの返信に異常を検出すれば自動的に前記スレーブの動作に切り替わるステップと、
をさらに有することを特徴とするPLC二重化システムの切替方法。
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