JP6273841B2 - 通信システム及び通信制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、ガスタービン発電プラント用のリモートI/Oシステム1の概略構成を示す。このリモートI/Oシステム1は、通信プロトコルとしてイーサキャット(登録商標)プロトコルが適用された通信システムであり、制御室内に設置された冗長化された2つの制御装置(以下、これらを第1及び第2の制御装置と呼ぶ)2A,2Bを備えて構成される。
図3は、I/Oスレーブ30A,30Bの概略構成を示す。この図3からも明らかなように、各I/Oスレーブ30A,30Bは、バス40を介して相互に接続されたCPU41、I/O制御部42及びイーサキャット(登録商標)スレーブコントローラ43と、第1及び第2のPHY44A,44Bと、第1及び第2のポート45A,45Bと、運転LED(Light Emitting Diode)46及び故障LED47とを備えて構成される。
ところで、図3について上述したI/Oスレーブ30A,30Bでは、CPU41に障害が発生して処理を停止した場合においてもイーサキャット(登録商標)スレーブコントローラ43は動作し続ける。このため例えば、そのI/Oスレーブ30A,30BがAIスレーブ26A,26B又はDIスレーブ28A,28Bである場合、CPU41が処理を停止すると、イーサキャット(登録商標)スレーブコントローラ43のメモリ43Aに格納されたデータが更新されないまま、イーサキャット(登録商標)スレーブコントローラ43が、メモリ43Aに格納されている古いセンサ情報を定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に格納して次段のスレーブに転送することとなる。
以上のように本実施の形態のリモートI/Oシステム1では、マスタ装置として第1及び第2の制御装置2A,2Bが設けられ、第1及び第2の制御装置2A,2Bにおいて常に同じ処理が行われ、第1及び第2の制御装置2A,2Bのうち主系に設定された第1の制御装置2Aのみが定周期フレームをA系及びB系のネットワーク3A,3Bにそれぞれ送信する。そして主系に設定された第1の制御装置2Aに障害が発生した場合には、主従切替え器4により第1及び第2の制御装置2A,2Bの主従が切り替えられ、第2の制御装置2Bが主系として動作する。
なお上述の実施の形態においては、本発明を図1のように構成されたガスタービン発電プラント用のリモートI/Oシステムに適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の用途及びこの他種々の構成のリモートI/Oシステムに広く適用することができる。
Claims (9)
- マスタ−スレーブ方式の通信プロトコルが適用された通信システムにおいて、
複数のマスタ装置と、
各前記マスタ装置とそれぞれ接続され、1又は複数のスレーブ装置が接続されたリング型のネットワークトポロジを有する複数のネットワークと、
前記ネットワークごとに、いずれか1つの前記マスタ装置を主系に設定し、他の前記マスタ装置を従系に設定すると共に、必要に応じて前記マスタ装置の主従を切り替える主従切替え器と
を備え、
各前記マスタ装置は、他の前記マスタ装置とは別個に各前記ネットワークとそれぞれ接続され、
主系に設定された前記マスタ装置は、各前記ネットワークと、従系に設定された前記マスタ装置とに所定フォーマットの通信フレームを送信し、
各前記ネットワークにそれぞれ接続された各前記スレーブ装置は、前記通信フレーム内の自己に割り当てられた領域に第1の情報を読み書きし、
主系に設定された前記マスタ装置は、対応する前記スレーブ装置が前記通信フレームに書き込んだ前記第1の情報に基づいて必要な演算処理を実行し、当該演算処理により得られた第2の情報を対応箇所に格納した前記通信フレームを生成し、生成した前記通信フレームを各前記ネットワークと、従系に設定された前記マスタ装置とに送信し、
前記主従切替え器は、主系に設定された前記マスタ装置に障害が発生した場合に、前記ネットワークごとに前記マスタ装置の主系及び従系を切り替える
ことを特徴とする通信システム。 - 一部又は全部の前記スレーブ装置は、
前記ネットワークを流れる前記通信フレームを受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記通信フレーム内の前記自己に割り当てられた領域に前記情報を書き込むスレーブコントローラと、
前記スレーブコントローラにより前記情報が書き込まれた前記通信フレームを前記ネットワークに送信する送信部と、
前記通信フレームに書き込むべき前記情報を前記スレーブコントローラに提供するプロセッサと、
前記プロセッサを監視するプロセッサ監視部と
を備え、
前記プロセッサ監視部は、
前記プロセッサの障害の有無を監視し、前記プロセッサの障害を検出した場合に、リンクダウンするよう前記受信部及び前記送信部を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記プロセッサ監視部は、
前記受信部及び前記送信部に対してリセット信号を連続的に送信することにより、リンクダウンするよう前記受信部及び前記送信部を制御する
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 - 前記プロセッサ監視部は、
外部から与えられる前記情報の入出力を制御するFPGA(Field-Programmable Gate Array)である
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 - 前記プロセッサ監視部には、ウォッチドッグタイマが実装され、
前記プロセッサは、定期的に前記ウォッチドッグタイマをリセットし、
前記プロセッサ監視部は、前記ウォッチドッグタイマのカウント値に基づいて前記プロセッサの障害の有無を監視する
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 - マスタ−スレーブ方式の通信プロトコルが適用された通信システムにおける通信制御方法であって、
前記通信システムは、
複数のマスタ装置と、
各前記マスタ装置とそれぞれ接続され、1又は複数のスレーブ装置が接続されたリング型のネットワークトポロジを有する複数のネットワークと、
前記ネットワークごとに、いずれか1つの前記マスタ装置を主系に設定し、他の前記マスタ装置を従系に設定すると共に、必要に応じて前記マスタ装置の主従を切り替える主従切替え器と
を有し、
各前記マスタ装置は、他の前記マスタ装置とは別個に各前記ネットワークとそれぞれ接続され、
主系に設定された前記マスタ装置は、各前記ネットワークと、従系に設定された前記マスタ装置とに所定フォーマットの通信フレームを送信し、
各前記ネットワークにそれぞれ接続された各前記スレーブ装置は、前記通信フレーム内の自己に割り当てられた領域に第1の情報を読み書きし、
主系に設定された前記マスタ装置は、対応する前記スレーブ装置が前記通信フレームに書き込んだ前記第1の情報に基づいて必要な演算処理を実行し、当該演算処理により得られた第2の情報を対応箇所に格納した前記通信フレームを生成し、生成した前記通信フレームを各前記ネットワークと、従系に設定された前記マスタ装置とに送信し、
前記主従切替え器が、主系に設定された前記マスタ装置に障害が発生した場合に、前記ネットワークごとに前記マスタ装置の主系及び従系を切り替える第1のステップと、
新たに主系に設定された前記マスタ装置が、対応する前記スレーブ装置が前記通信フレームに書き込んだ情報に基づいて必要な演算処理を実行し、当該演算処理により得られた情報を対応箇所に格納した前記通信フレームを生成し、生成した前記通信フレームを各前記ネットワークと、従系に設定された前記マスタ装置とに送信する第2のステップと
を備えることを特徴とする通信制御方法。 - 一部又は全部の前記スレーブ装置は、
前記ネットワークを流れる前記通信フレームを受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記通信フレームに前記情報を書き込むスレーブコントローラと、
前記スレーブコントローラにより前記情報が書き込まれた前記通信フレームを前記ネットワークに送信する送信部と、
前記通信フレームに書き込むべき前記情報を前記スレーブコントローラに提供するプロセッサと、
前記プロセッサを監視するプロセッサ監視部とを有し、
前記プロセッサ監視部が、前記プロセッサの障害の有無を監視する監視ステップと、
前記プロセッサ監視部が、前記プロセッサの障害を検出した場合に、リンクダウンするよう前記受信部及び前記送信部を制御する制御ステップと
を備えることを特徴とする請求項6に記載の通信制御方法。 - 前記制御ステップにおいて、前記プロセッサ監視部は、
前記受信部及び前記送信部に対してリセット信号を連続的に送信することにより、リンクダウンするよう前記受信部及び前記送信部を制御する
ことを特徴とする請求項7に記載の通信制御方法。 - 前記プロセッサ監視部には、ウォッチドッグタイマが実装され、
前記プロセッサは、定期的に前記ウォッチドッグタイマをリセットし、
前記監視ステップにおいて、前記プロセッサ監視部は、
前記ウォッチドッグタイマのカウント値に基づいて前記プロセッサの障害の有無を監視する
ことを特徴とする請求項7に記載の通信制御方法。
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