JP5133655B2 - 完全リダンダントの、ワークステーションに基づく分散処理制御システムにおけるドロップ - Google Patents

Description

本発明は一般的に、工業用処理の操作を制御する分配処理制御システムに関し、特に、ワークステーションやパーソナルコンピュータに基づき、作動中のワークステーションとバックアップ用ワークステーション間でのリアルタイムで動作の動揺がない制御の転送を利用して完全な処理制御システムリダンダントを達成するようなシステムにおけるドロップに関する。

長年にわたって、たえまなく増加するプラント作業の高度制御という要求に適応するべく、処理制御システムが改良され、新たなシステムが開発されている。たとえば、処理制御システムは、先進スチール製造や、化学処理、発電、水処理などの用途での自動制御を安全で、効率よく、しかも経済的に行うよう開発、進歩してきた。これらの処理制御システムそれぞれの特長は、制御システムが、制御される処理が拡張するにつれて「拡張し」、同時に利用できる制御処理の特性を制限することないようシステムが拡張可能ということにある。これらの処理制御システムの別の特長としては、ハードウエアの変更を必要とせずに広範な工業用操作に適用可能である、すなあち、ソフトウエアを変更することで再構築できるということである。

従来の処理制御システムの１つは、ローカルデータ取得と制御装置とインタフェースでつながれた中央、すなわち「ホスト」コンピュータを用いる。制御される処理の作業に関する決定は、ホストコンピュータが行った。このシステムはある程度首尾よく作動しているものの、いくつかの重大な欠点があった。たとえば、処理制御システム内でホストコンピュータを利用する場合、たとえばホストコンピュータと制御対象の様々な処理との間でのやりとりについての高精度な構造を定義するように、インストール前に制御システムを予め定義しなくてはならない。

さらに、こうした処理制御システムにおいて、ホストコンピュータ内で発生する不具合が制御システム全体に悪影響を及ぼし、制御システム全体が故障することにもなりかねない。

こうした問題点を認識した上で、中央／ホストコンピュータ構成から「分配」制御構造へと移行する処理制御システムが開発された。分配処理制御構造において、データ収集やこのようなデータに応じて適切に制御処理を行うのに必要なインテリジェンスは、中央コンピュータなどが取り除かれるように制御する処理全体に分配されたローカルな「ドロップ」内に位置している。このような分配システムにおいて、すべてのドロップは単一のデータハイウェイによって接続されている。各ドロップは、そこで生成する様々なパラメータを別のドロップが取得できるようハイウェイに出力される所定の期間をそこに割り当てて、すべてのドロップが別の非再帰データを出力するような別の期間が与えられる。この分配制御構造は本来モジュール式であるので、単に新たなドロップを追加することによって制御システムの拡張ができ、処理の変更を満足するために求められるドロップ変更をさらに単純化する。

分配処理システム方法によりホストコンピュータを用いた制御システムにおける技術が進歩するものの、分配処理制御システム方法は、ある潜在的なユーザにとっては、制御システムの制約を招く。たとえば、現在あらゆる分配処理制御システムと処理制御ネットワークは、実際の処理制御において独自（このようなハードウエアやソフトウエアがその分配処理制御システム／販売者／提供者からのみ入手可能であるという意味での独自）のデータ処理用ハードウエアやそれに関連するソフトウエアを用いているので、このような利用可能な分配処理制御システムの購入者は、「規格品」すなわち非独自のデータ処理用ハードウエアやその他非独自のコンピュータプログラムを、処理制御を実行するためのデータ処理用ハードウエアとともに用いることができない。また、この同様なハードウエアは、データ取得、データ記録とアーカイブ、スプレッドシートの準備、特別な処理計算と処理制御システムの変更などの別の非制御動作を実行するのに用いられないのが一般的である。その結果、ユーザが処理を見なおしたり、こうした別の制御システム機能を実行できるようにするために相補的なシステムハードウエアが新たに必要となる。システムハードウエアの追加が必要となってもすべての場合で問題が生じるわけではないが、アプリケーションによっては、このような追加のハードウエアを収容することにより、システム利用自体を非現実的にする程度までのシステムコスト増加を引き起こす。

特許文献１は、分配型で、独自で、３重にリダンダントな、入力／出力フィールドコンピュータユニットと、独自で、リダンダントな処理制御コンピュータとのネットワークを開示している。

特許文献２は、企業のオフィス、販売場所やプラントでのコンピュータに基づくシステムのための広域ネットワーク（ワイドエリアネットワーク；ＷＡＮ）を用いた見積もりおよびオーダー処理システムを開示している。企業のオフィスと、販売場所と、プラントでは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を用いて、ルータによって相互接続されている。企業のオフィスでは、メインフレームと、ミニコンピュータと、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）と、サーバを用いる。販売場所では、ラップトップと、ＰＣと、サーバを用いる。プラントではミニコンピュータとＰＣを用いる。
米国特許番号５，４２８，７６９ 米国特許番号５，５７０，２９１

上述の通り、中央すなわちホストコンピュータか関連の分配処理制御構造のいずれかを用いた現在利用可能な処理制御システムは、アプリケーションによっては、用いればその問題が必ず浮上する。したがって、これらの問題点を解消して、工業処理作業の制御に用いられるような、分配処理制御システムの改良が求められている。

本発明は、上記の要求を満足するような分配処理制御システムに関するものである。本発明の改良された処理制御システムは、モジュール式システムがもたらす利点を得られるような分配制御システムである。本発明の分配処理制御システムにおいては、独自データ処理用ハードウエアを使用する、（すなわち、分配処理制御システム販売者／提供者独自の）従来各ドロップにおいて用いられてきたデータ処理用ハードウエアを使用することがなくなり、同様に、システム提供者独自のオペレーティングシステム用ソフトウエアを使用することがなくなった。

本発明の分配処理制御システムにおいて、ワークステーションあるいはパーソナルコンピュータなどの非独自プラットフォームが、リダンダントモードで、オープンアーキテクチャのオペレーティングシステムとソフトウエアプログラムとともに用いられ、工業処理の作業関係者と保守者は、処理作業を連続して観察することができ、また保守、記録管理や技術的機能などのその他の制御システム機能を実行するようになる。リダンダントで、ソフトウエアプログラムを、オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で作動するワークステーションとともに用いることにより、システムの観察とその他の制御機能を実行するために個々のシステムドロップで従来用いられてきた追加のハードウエアとそれに関連するソフトウエアが必要なくなる。

したがって、それぞれ選択される機能を実行し、分配された複数のドロップ（５２）と、データを搬送するためのデータハイウェイバス（５４）と、前記ドロップ（５２）の各々によって実行される選択された機能を示すデータが他のドロップ（５２）に送られてそこで受信されるように、前記複数のドロップ（５２）を前記バス（５４）と並列に接続するための手段とを有する分配処理制御システムにおける、外部連続処理（６２）の作業を制御するための少なくとも１つのドロップ（５２）であって、前記１つのドロップ（５２）は：（ａ）前記外部連続処理（６２）の全体にわたって配置される様々な処理制御フィールドデバイスと接続し、前記外部連続処理の作業を表す入力情報を前記処理制御フィールドデバイスの各々から受信するよう作動するＩ／Ｏインタフェース手段（６４）と；（ｂ）第１のユーザディスプレイと、オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で連続処理制御ソフトウエア（６６）を作動させる第１の汎用プログラマブルプロセッサとを備え、前記Ｉ／Ｏインタフェース手段（６４）と接続し、前記連続処理制御ソフトウエア（６６）が前記入力情報を解析して、前記外部連続処理（６２）の作業を制御するための出力情報を生成し、この出力情報を前記Ｉ／Ｏインタフェース手段（６４）を介して前記外部連続処理（６２）の前記処理制御フィールドデバイスに送る第１のワークステーション（５８）と；（ｃ）第２のユーザディスプレイと、バックアップモードにおいて前記オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で前記連続処理制御ソフトウエア（８２）を作動させる第２の汎用プログラマブルプロセッサとを備え、前記Ｉ／Ｏインタフェース手段（６４）と接続し、前記連続処理制御ソフトウエア（８２）が前記入力情報を解析してバックアップ出力情報を生成する第２のワークステーション（６０）と；（ｄ）前記第２のワークステーション（６０）に関連し、前記第１のワークステーション（５８）に接続され、前記第１のワークステーションの動作を監視する監視手段（１００、１０２）であって、前記第１のワークステーション（５８）の動作に不具合を検出すると、自動的に前記第２のワークステーション（６０）を、外部連続処理（６２）を制御するための制御モードで作動させて、前記連続処理（６２）作業の制御をするために前記バックアップ出力情報を前記Ｉ／Ｏインタフェース手段（６４）を介して前記外部連続処理（６２）の前記処理制御フィールドデバイスに送らせる監視手段（１００、１０２）と；（ｅ）前記第１のワークステーション（５８）に搭載され、前記オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で作動すると共に前記外部連続処理（６２）の前記処理制御フィールドデバイスに関する情報を提供するように構成され、前記第１の汎用プログラマブルプロッセサで作動する複数のソフトウエアプログラム（７０、７２、７４、７６、７８、８０）を有したソフトウエアセット（６８）とを備え、（ｆ）第１の汎用プログラマブルプロッセサは、前記オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上でソフトウエアセット（６８）のうち少なくとも１つのソフトプログラム（７０、７２、７４、７６、７８、８０）と連続処理制御ソフトウエア（６６）とを同時に作動可能に構成される。

本発明によれば、システムの観察とその他の制御機能を実行するために個々のシステムドロップで用いられてきた追加のハードウエアとそれに関連するソフトウエアが必要なくなる。

発明の一例としての実施例が示され説明されている図面と合わせて、以下の詳細な説明を読めば、本発明の上記とその他の特徴や効果は当業者には明らかとなろう。

記載の通り、本発明は、工業処理制御に用いられるシステムドロップの少なくとも１つが、オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で工業処理制御ソフトウエアを作動させ、また、システムの監視、データや記録の管理、技術的機能などの工業処理に関するその他の機能を実行するのに好適な「非独自」のソフトウエアを作動させる市販のワークステーションやパーソナルコンピュータを用いている分配処理制御システムに関するものである。本発明の制御システムではオープンアーキテクチャのオペレーティングシステムやその他の非独自のソフトウエアパッケージを用い、処理制御機能と人間ユーザインタフェース機能とを１つのパッケージにまとめられることができることによって、作業関係者や保守者が、柔軟に、独自のハードウエア／ソフトウエア制御システムで利用できるもの以外の広範なソフトウエアパッケージを選択でき、所望のアプリケーションで最も好適なソフトウエアパッケージを選択できるようになるので、この構造は効果的である。本願の好ましい実施例において、工業処理制御システムドロップは、主要ワークステーションが工業処理を制御するのに作動して人間ユーザインタフェースとして機能し、一方バックアップ用ワークステーションが工業処理の作業を監視し、また主要ワークステーションの動作も監視するように主要／バックアップ構造内に配置された１対のワークステーションを有する。バックアップ用ワークステーションは、工業処理の制御をつかさどり、主要ワークステーションがなんらかの理由で故障したり、再プログラミングや修理のために主要ワークステーションをオフラインにしたい場合に、人間ユーザインタフェースを与える。主要ワークステーションもバックアップ用ワークステーションも、分配制御システムの販売者／提供者独自の設計でないという意味で「非独自」であり、多数のワークステーション提供者から入手可能である。主要ワークステーションもバックアップ用ワークステーションも、オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で作動し、作業関係者や保守者が主要ワークステーションとバックアップ用ワークステーションを介して工業処理と相互作用することができるような、非独自で、市販のソフトウエアのセットを搭載する。オープンアーキテクチャのオペレーティングシステムやその他の非独自で、広く利用可能なソフトウエアパッケージのセットを利用できることにより、オペレータや保守者は利用されているソフトウエアパッケージについての経験がすでにあるので、彼らをトレーニングするのにかかる時間を大幅に短縮でき、また、工業処理制御に用いられワークステーションとともに用いられるソフトウエアパッケージの利用可能な数を増やすことにもなる。さらに、工業処理作業の制御に用いられる同様なワークステーションに存在する人間ユーザインタフェースの機能を実行するのに非独自のソフトウエアセットを用いることで、制御システム設計者は、これらの人間インタフェース機能を実行するのに従来必要とされてきた制御システムドロップを取り除くことができる。

まず本発明の分配処理制御システムの新規な特徴を十分に理解するために、典型的に参照符号１０で表される、前提としている典型的な分配処理制御システムを示した図１を参照する。この制御システム１０において、処理制御データハイウェイ１２は、様々な機能を実行するのに配置される複数のドロップを接続する。

処理制御データハイウェイ１２は、分配処理制御システム１０の提供者独自のしかも特有な設計である。ここで使われている「ドロップ」という用語は、データハイウェイ１２へのさまざまな入力と出力のいずれをも意味するものである。各ドロップは、指定の機能を実行するための独自のプロセッサを備える。「プロセッサ」という用語は、そのドロップの位置で、好適な手段でデータハイウェイ１２に接続されているハードウエアとソフトウエアのいずれをも指す。データハイウェイ１２の場合同様、各プロセッサは分配処理制御システム１０の販売者／提供者独自で特有の設計である。独自のプロセッサに含まれるものとしては、たとえば、データ取得と制御機能を実行し、典型的に符号１４で表されるさまざまな工業処理とインタフェースをとる分配処理ユニット１３がある。処理ユニット１３には、１対の個々の、販売者独自のプロセッサ１６、１８が含まれる。プロセッサ１６、１８は、上記の理由と、さらに各プロセッサ１６，１８は制御システム販売者独自のオペレーティングシステムのソフトウエアを用いているという理由で、独自と呼ばれる。プロセッサ１６は、工業処理１４を実際に制御するために作動するので主要プロセッサと呼ばれる。主要プロセッサ１６は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース装置２０を介して工業処理１４からの情報を受信したり工業処理１４へ情報を提供する。バックアッププロセッサ1８は、回線１９で表される接続を介して主要プロセッサ１６の動作と、Ｉ／Ｏインタフェース装置２０を介して工業プロセス１４の作業を監視する。主要プロセッサ１６が何らかの理由により故障したり、オフラインになると、バックアッププロセッサ１８は、主要プロセッサ１６の機能停止を検出して直ちに工業処理１４の作業の監視および制御を開始する。

図１に示されるように、従来技術の分配処理制御システム１０には、多数のドロップが追加されている。たとえば、ドロップの一つとして、作業関係者や保守者が工業処理１４の作業を最適化するのに必要な特別な計算を行えるような計算機機能２２を含んでいてもよい。その他のドロップとしては、たとえば工業処理の製造行程中に生成される情報を記録するよう作動可能なデータロガー２４であってもよい。データロガー２４に記憶されるデータは、参照符号２６で示されるヒストリアン機能内に後で検索できるように収容してもよい。マン−マシンインタフェース（ＭＭＩ）機能２８により、作業関係者と保守者が分配制御システム１０の様々なドロップと直接インタフェースをとることができ、その機能には、システムプログラミングを可能にする技術者用コンソール３０と、工業処理のイメージを与え、さらに工業処理１４内で発生する問題を視聴覚的に示すものを与えられるようなオペレータ警告用コンソール３２が含まれる。その他のドロップでは、他のコンピュータやシステムとインタフェースをとるためのゲートウェイ機能３４が与えられていてもよい。所望であれば、ドロップ２２、２４、２６、２８、３４のいずれも非独自情報ハイウェイ３５と接続してさらにデータ転送を行うようにしてもよい。

図１に関して説明しているさまざまなドロップは、用いることが可能な種類のドロップの例を示したにすぎないことを理解されたい。しかし、図示されたすべてのドロップは、制御システム設計者／販売者独自のプロセッサと、プロセッサのオペレーティングシステムと、その他のソフトウエアを用いていることもまた理解されたい。このため、システム設計者とは無関係に工業処理のオーナーや作業者が分配処理システムの機能を拡張したり変更できることはひどく限定されてしまう。

このような前提となる制御システム１０の問題点を解消すべく図２に示すような配分処理制御システムがある。図２を参照すると、それぞれが本発明に応じて構成されている多数のドロップ５２を有した、符号５０で典型的に表される分配処理制御システムが示されている。ここで説明するように、分配処理制御システム５０のそれぞれのドロップ５２は、（多くの業者から入手可能な）販売者独自でないワークステーションやパーソナルコンピュータを用いて、データハイウェイ５４などの国際標準準拠のネットワークを介して他のドロップ５２と接続してもよい。各ドロップ５２は、（デラウエア州のノベル社（Ｎｏｖｅｌｌ Ｉｎｃ．）の米国登録商標である）ＵＮＩＸ(R)や（ワシントン州のマイクロソフト社（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の米国登録商標である）Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ(R)などのオープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で工業処理制御ソフトウエアを作動させ、また、システム監視、データの記録と管理、技術機能などの工業処理に関連するその他の機能を実行するための「非独自」のソフトウエアセットも作動させる。オープンアーキテクチャのオペレーティングシステムを利用することにより、同じワークステーション上で別の非独自のソフトウエアパッケージを用いることができ、したがって、作業者や保守者は、柔軟に、現存の独自なハードウエア／ソフトウエア制御システムで利用できるもの以外の広範なソフトウエアパッケージから選択できるようになる。オープンアーキテクチャのオペレーティングシステムやその他の非独自ソフトウエアパッケージを用いるドロップ５２（図２に詳細に示されているドロップ５２）などのワークステーションに基づくドロップを用いることで、工業処理作業者が非常に数多いソフトウエア業者が提供するソフトウエアパッケージを解析し、所望のアプリケーションで最も好適なソフトウエアパッケージを選択し、システム設計者／提供者とは無関係に分配処理制御システムの機能を拡張、変更することができる。

各ドロップ５２は、主要ワークステーションあるいはパーソナルコンピュータ５８と、本発明のための、バックアップコンピュータあるいはパーソナルコンピュータ６０を有する。主要ワークステーションとバックアップワークステーション５８と６０は、それぞれ、非独自の国際標準準拠のデータハイウェイ５４を介してその他のドロップ５２と接続される。図２で詳細に示したドロップ５２において、主要ワークステーション５８は、Ｉ／Ｏインタフェース装置６４を介して工業処理６２内の選択されたポイントから情報を受け取る。このような主要ワークステーション５８から受け取る情報は、主要ワークステーション５８上に存在し、参照符号６６で表される制御ソフトウエアによって選択された方法で操作される。なお、制御ソフトウエア６６の構成（コンフィギュレーション）と動作は工業処理６２の特性に応じて決まることを理解されたい。

主要ワークステーション５８はまた、典型的に参照符号６８で表される非独自ソフトウエアセットを有する。このソフトウエアセット６８は、多数の非独自すなわちオープンアーキテクチャのソフトウエアパッケージを有し、このパッケージはそれぞれ、工業処理６２の関係者が主要ワークステーション５８を介して、選択した方法で工業処理６２とインタフェースをとれるように作動可能である。

このソフトウエアセット６８内のソフトウエアパッケージはそれぞれ、必要であれば情報をソフトウエアパッケージ間で転送できるように、ソフトウエアセット６８内のその他のソフトウエアパッケージと共存あるいは情報のやりとりができるかということに基づき選択される。また、ソフトウエアセット６８内の個々のソフトウエアパッケージは、ソフトウエアセット６８内のその他のソフトウエアパッケージや、主要ワークステーション５８上の制御ソフトウエア６６と同時に作動可能であるかどうかによって選択される。

様々なソフトウエアパッケージが、必要であれば互いに、しかも制御ソフトウエア６６と情報をやり取りできる性能は２方向矢印５９で表されている。たとえば、ソフトウエアセット６８が、工業処理６２の作業中に生成される選択された入力情報を記録するのに作動可能なデータロガーソフトウエアを有して、選択した入力情報に基づいて予めフォーマット化された報告書を作成してもよい。また、ソフトウエアセット６８は、作業者が工業処理６２の警告を監視し、それに応答できるよう作動可能で、工業処理６２を実行するのに用いられる制御ソフトウエア６６の様々なコンピュータプログラムを再プログラミングするためのマン−マシンインタフェース（ＭＭＩ）ソフトウエアパッケージ７２を有していてもよい。ソフトウエアセット６８はさらに、アーカイブへ保存するために工業処理６２の作業中に生成される入力情報を記録するのに作動可能なヒストリアンソフトウエアパッケージ７４を含んでいてもよい。（ワシントン州のマイクロソフト社（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）が提供する）Ｅｘｃｅｌ(R)などのスプレッドシートソフトウエアパッケージ７６を、ソフトウエア６８に収めて、様々な作業者や保守者が工業処理６２に関して選択された傾向を図表化できるようにしてもよい。また、ソフトウエアセット６８は、工業処理６２の関係者が処理作業を最適化するのに求められる特殊な計算を行えるように作動可能な計算機パッケージを有していてもよい。最後に、ソフトウエアパッケージ６８は、（ワシントン州のオートデスク社（ＡｕｔｏＤｅｓｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）が提供する）ＡｕｔｏＣａｄ(R)などの製図用ソフトウエアパッケージ８０を有していてもよい。ソフトウエアパッケージ６６、７０−８０はそれぞれ、公知のフォルダやその他のアイコンスキーム（オブジェクト）の何らかの形式によってＣＲＴスクリーン８１上に図表化されて、必要に応じて作業者が開けられるのが好ましい。

詳細に示したドロップ５２において、バックアップワークステーション６０は主要ワークステーション５８と同一であり、Ｉ／Ｏインタフェース装置６４を介して工業処理６２全体にわたって配置される選択されたポイントからの情報を受け取るようにしてもよい。このようにバックアップワークステーション６０が受け取る情報は、主要ワークステーシヨン５８が操作するのと同様に、選択された方法で操作される。こうした操作は、バックアップワークステーション６０上にあり、参照符号８２で表される制御ソフトウエアによって行われる。制御ソフトウエア８２の構成（コンフィギュレーション）と動作は、制御ソフトウエア６８の構成（コンフィギュレーション）、動作と同一である。

バックアップワークステーション６０はまた、オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で作動し、典型的に参照符号８４で表される非独自ソフトウエアセットを有していてもよい。ソフトウエアセット８４は、ソフトウエアセット６８と同一であり、したがって、ソフトウエアセット６８に関して説明したのと同様な非独自ソフトウエアパッケージを有する。ソフトウエアセット８４内のソフトウエアパッケージは、工業処理６２の関係者が、バックアップワークステーション６０を介して、選択される方法で、工業処理６２とインタフェースをとれるように作動可能である。よって、図２に示すように、ソフトウエアセット８４には、データロガーソフトウエアパッケージ８６と、マン−マシンインタフェース（ＭＭＩ）ソフトウエアパッケージ８８と、ヒストリアンソフトウエアパッケージ９０と、スプレッドシートソフトウエアパッケージ９２と、計算用ソフトウエアパッケージ９４と、製図用ソフトウエアパッケージ９６とが含まれていてよい。様々なソフトウエアパッケージ８６−９６が互いに、しかも必要であれば制御ソフトウエア８２と情報のやり取りをできるという性能は、２方向矢印９７で表されている。ソフトウエアパッケージ８２、８６−９６のそれぞれは、公知のフォルダやその他のアイコンスキーム（オブジェクト）の何らかの形式によってＣＲＴスクリーン９８上に図式化されて、必要に応じてオペレータが開けるようにしてもよい。

既に述べた通り、分配処理制御システム５０の通常の作動中、主要ワークステーション５８は、Ｉ／Ｏインタフェース装置６４を介して工業処理６２から与えられる情報を監視し、主要ワークステーション５８上にある制御ソフトウエア６６を利用して所定の一連の規則にしたがってこうした情報を操作し、その後工業処理６２の操作を制御するためにＩ／Ｏインタフェース６４を通して工業処理６２に出力情報を与えることにより、工業処理６２の操作を制御するよう作動する。バックアップワークステーション６０は回線１０２を介して主要ワークステーション５８の監視機能１０４に接続される、参照符号１０４で典型的に表される監視機能を有している。主要ワークステーション５８とバックアップワークステーション６０とを接続する回線１０２は、販売者独自でない、国際標準準拠のデータハイウェイであることが好ましい。バックアップワークステーション６０はまた、Ｉ／Ｏインタフェース装置６４を介して主要ワークステーション５８に送られる同じ情報も受け取るので、回線１０６上の工業処理６２の操作も監視する。バックアップワークステーション６０は、制御ソフトウエア８２を利用した同じく所定の一連の規則にしたがって、主要ワークステーション５８と同様なデータ操作を実行する。ワークステーション６０は通常バックアップモードにないので、ワークステーション６０で生成されるバックアップ出力情報はＩ／Ｏインタフェース装置６４に与えられない。しかし、バックアップステーション６０の監視機能１００が、回線１０８上で主要ワークステーション５８からＩ／Ｏインタフェース装置６４に送られる情報が不足していることが示されるように、主要ワークステーション５８の不具合を検出するとき、バックアップステーション６０は直ちに、バックアップワークステーション６０が生成するバックアップ出力情報を、回線１０６を介してＩ／Ｏインタフェース装置６４に与えることにより工業処理６２の制御を行う。このようにして、主要ワークステーション５８からバックアップステーション６０までのフェイルオーバー（ｆａｉｌｏｖｅｒ）は、工業処理６２の制御が中断することなく継続するという意味において「動作の動揺がない」ものとなる。ワークステーシヨン５８と６０をそれぞれ主要、バックアップと呼んでいるが、これは説明の便宜上のものに過ぎず、任意の時期にいずれかのワークステーションを主要ワークステーションとして、他方をバックアップワークステーションとしてもよいことを理解されたい。よって、たとえば、バックアップワークステーション６０が実際に工業処理６２を制御しており、主要ワークステーション５８がバックアップ容量内で機能を果たしている場合、主要ワークステーション５８の監視機能１０４は、回線１０６上でバックアップワークステーション６０からＩ／Ｏインタフェース装置６４までの情報の流れが不足していることによって示されるようなバックアップワークステーション６０の不具合を検出する。この不具合と検出が起こると、主要ワークステーション５８は、即座に、その出力情報を回線１０８を介してＩ／Ｏインタフェース装置６４に与えることにより、工業処理６２の制御を引き継ぐ。

本発明の特定の実施例を例証を目的として説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載されているような発明から逸脱することなく、非常に多くの詳細な変形をなしうることは、当業者には明らかであろう。

従来技術の分配処理制御システムのブロック図であり、制御システム提供者独自のネットワーク用ハードウエアやソフトウエアを介して相互接続された個々のドロップを有し、しかも工業処理の作業とインタフェースを見なおすために作業関係者や保守者が用いる、工業処理の作業制御のためのドロップ、マン−マシンインタフェース、データロガー、ヒストリアンと計算機のドロップなどのドロップを有している。 本発明の分配処理制御システムのブロック図であり、作業関係者や保守者が工業処理の作業やそのインタフェースを見直すことができるように、非独自の、国際標準準拠で、市販されたネットワークに取り付けられる作動中およびバックアップ用ワークステーション、Ｉ／Ｏインタフェースを介して工業処理からの情報を受け取りでかつその情報を工業処理に与えるよう配置され、ワークステーション自体に存在する非独自のソフトウエアパッケージを介して作動可能なワークステーションを有している。

符号の説明

５０ 分配処理制御システム
５２ ドロップ
５４ データハイウェイ
５８ 主要ワークステーション
６０ バックアップワークステーション
６２ 工業処理
６４ インタフェース装置
６６ 制御ソフトウエア
６８ ソフトウエアセット
７２ ソフトウエアパッケージ
７４ ヒストリアンソフトウエアパッケージ
７６ スプレッドシートソフトウエアパッケージ
８０ 製図用ソフトウエアパッケージ
８２ 制御ソフトウエア
８４ ソフトウエアセット
８６ データロガーソフトウエアパッケージ
８８ ソフトウエアパッケージ
９０ ヒストリアンソフトウエアパッケージ
９２ スプレッドシートソフトウエアパッケージ
９４ 計算用ソフトウエアパッケージ
９６ 製図用ソフトウエアパッケージ
１００ 監視機能
１０４ 監視機能

Claims (9)

1. それぞれ選択される機能を実行し、分配された複数のドロップ（５２）と、データを搬送するためのデータハイウェイバス（５４）と、前記ドロップ（５２）の各々によって実行される選択された機能を示すデータが他のドロップ（５２）に送られてそこで受信されるように、前記複数のドロップ（５２）を前記バス（５４）と並列に接続するための手段とを有する分配処理制御システムにおける、外部連続処理（６２）の作業を制御するための少なくとも１つのドロップ（５２）であって、
   前記１つのドロップ（５２）は：
   （ａ） 前記外部連続処理（６２）の全体にわたって配置される様々なポイントと接続し、前記外部連続処理の作業を表す入力情報を前記ポイントの各々から受信するよう作動するＩ／Ｏインタフェース手段（６４）と；
   （ｂ） 第１のユーザディスプレイと、オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で連続処理制御ソフトウエア（６６）を作動させる第１の汎用プログラマブルプロセッサとを備え、前記Ｉ／Ｏインタフェース手段（６４）と接続し、前記連続処理制御ソフトウエア（６６）が前記入力情報を解析して、前記外部連続処理（６２）の作業を制御するための出力情報を生成し、この出力情報を前記Ｉ／Ｏインタフェース手段（６４）を介して前記外部連続処理（６２）の前記ポイントに送る第１のワークステーション（５８）と；
   （ｃ） 第２のユーザディスプレイと、バックアップモードにおいて前記オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で前記連続処理制御ソフトウエア（８２）を作動させる第２の汎用プログラマブルプロセッサとを備え、前記Ｉ／Ｏインタフェース手段（６４）と接続し、前記連続処理制御ソフトウエア（８２）が前記入力情報を解析してバックアップ出力情報を生成する第２のワークステーション（６０）と；
   （ｄ） 前記第２のワークステーション（６０）に関連し、前記第１のワークステーション（５８）に接続され、前記第１のワークステーション（５８）の動作を監視する監視手段（１００、１０２）であって、前記第１のワークステーション（５８）の動作に不具合を検出すると、自動的に前記第２のワークステーション（６０）を、外部連続処理（６２）を制御するための制御モードですぐに作動させて、前記連続処理（６２）作業の制御をするために前記バックアップ出力情報を前記Ｉ／Ｏインタフェース手段（６４）を介して前記外部連続処理（６２）の前記ポイントに送らせる監視手段（１００、１０４）と；
   （ｅ） 前記第１のワークステーション（５８）に搭載され、前記オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で作動すると共に前記外部連続処理（６２）の前記ポイントに関する情報を提供するように構成され、前記第１の汎用プログラマブルプロセッサで作動する複数のソフトウエアプログラム（７０、７２、７４、７６、７８、８０）を有したソフトウエアセット（６８）とを備え、
   （ｆ） 第１の汎用プログラマブルプロセッサは、前記オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上でソフトウエアセット（６８）のうち少なくとも１つのソフトウエアプログラム（７０、７２、７４、７６、７８、８０）と連続処理制御ソフトウエア（６６）とを同時に作動可能に構成され、
   （ｇ） 前記第２のワークステーション（６０）は、前記第１のワークステーション（５８）に搭載されるソフトウエアセット（６８）が有するソフトウエアプログラムと全く同じソフトウエアプログラムを有するソフトウエアセット（８４）を搭載し、
   （ｈ）前記第２のワークステーション（６０）に備わるソフトウエアセット（８４）は、前記第２のワークステーション（６０）が前記バックアップモード又は前記制御モードである場合に、前記オープンアーキテクチャのオペレーティングシステム上で作動すると共に前記連続処理（６２）の前記ポイントとインタフェースをとれるように構成され、
   （ｉ） 前記第１のワークステーション（５８）と前記第２のワークステーション（６０）とは、前記データハイウェイバス（５４）によって通信可能に接続され、且つそれと異なる回線（１０２）によっても通信可能に接続されている。
2. 前記第１と第２のワークステーション（５８、６０）はパーソナルコンピュータであることを特徴とする、請求項１に記載の連続処理（６２）の作業制御のためのドロップ（５２）。
3. 前記ソフトウエアセット（６８）は、前記複数のソフトウエアプログラム（７０、７２、７４、７６、７８、８０）のうち１つが動作中に生成するデータを他の前記ソフトウエアプログラム（７０、７２、７４、７６、７８、８０）に転送し、前記データを前記他のソフトウエアプログラム（７０、７２、７４、７６、７８、８０）とやりとり可能に構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の連続処理（６２）の作業制御のためのドロップ（５２）。
4. 前記ソフトウエアセット（６８）は、前記外部連続処理（６２）の作業中に生成される入力情報を記録し、前記入力情報に基づき予めフォーマット化された報告書を作成するためのデータロガーソフトウエアプログラム（７０）を有することを特徴とする、請求項３に記載の外部連続処理（６２）の作業制御のためのドロップ（５２）。
5. 前記ソフトウエアセット（６８）は、アーカイブへの保存を目的として、前記外部連続処理（６２）の作業中に生成される前記入力情報を記録するためのヒストリアンソフトウエアプログラム（７４）を有することを特徴とする、請求項３に記載の外部連続処理（６２）の作業制御のためのドロップ（５２）。
6. 前記ソフトウエアセット（６８）は、前記外部連続処理（６２）の作業を最適化するための最適化計算を実行するための計算機ソフトウエアプログラム（７８）を有することを特徴とする、請求項３に記載の外部連続処理（６２）の作業制御のためのドロップ（５２）。
7. 前記ソフトウエアセット（６８）は、前記外部連続処理（６２）に関係する選択された事項の傾向を示すためのスプレッドシートを作成するためのスプレッドシートソフトウエアプログラム（７６）を有することを特徴とする、請求項３に記載の外部連続処理（６２）の作業制御のためのドロップ（５２）。
8. 前記ソフトウエアセット（６８）は、前記外部連続処理（６２）を、処理内容の変更に基づき再構築するための製図用ソフトウエアプログラム（８０）を有することを特徴とする、請求項３に記載の外部連続処理（６２）の作業制御のためのドロップ（５２）。
9. 前記ソフトウエアセット（６８）は、連続処理の警告を監視して、その警告に応じて作動し、前記外部連続処理（６２）を実行するのに用いられるさまざまなコンピュータプログラムを再プログラミングするためのマン−マシン−インタフェースソフトウエアプログラム（７２）を有することを特徴とする、請求項３に記載の外部連続処理（６２）の作業制御のためのドロップ（５２）。

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