JP6645223B2 - 制御システム、および制御装置 - Google Patents
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Description
Control System:分散型制御システム或いは分散型制御装置)やプログラマブルロジックコントローラ(以下、PLC)が用いられる。一般的なFA(Factory Automation)システムでは制御装置としてPLCが用いられることが多く、高信頼性を要求されるプラント設備では制御装置としてDCSが用いられることが多い。DCSはPLCに比較して信頼性が高いからである。
Only Memory)などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に当該プログラムを書き込んで配布する態様や、インターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより配布する態様が考えられる。
図1は、本発明の一実施形態による制御システムの構成例を示すブロック図である。この制御システムは、化学プラントや製鉄プラントなどの産業施設に敷設され、当該産業施設に設置されたセンサ等から収集される監視データに基づいて電動機等の駆動制御を行い、当該産業施設における操業を支援する。図1に示すように、この制御システムは、制御ネットワーク30に各々接続された制御装置10Aおよび制御装置10Bを有する。図1では詳細な図示を省略したが、制御ネットワーク30には、監視データの送信元となるセンサ等が接続されているとともに電動機等の制御対象機器が接続されている。
Integration)である。メモリ120は、メモリIF回路110を介して制御部100に接続されている。図1では詳細な図示を省略したが、メモリ120は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを有する。揮発性メモリは例えばRAM(Random Access Memory)であり、各種アプリケーションプログラムを実行する際のワークエリアとして制御部100によって利用される。また、メモリ120には、アプリケーションプログラムの実行過程で生成されたデータが格納され、これらのデータが他方の制御装置10との等値化対象となる。
Erasable and Programmable Read Only Memory)である。不揮発性メモリには、制御装置10の機能を実現するための各種プログラムと各種データが予め格納されている。不揮発性メモリに格納されているプログラムの具体例としては、前述した制御プログラムや、図1に示す制御システムの設置先の化学プラントにおける操業を支援するためのアプリケーションプログラムが挙げられる。本実施形態の制御装置10の不揮発性メモリには、アプリケーションプログラムPG0〜PG7の8個のアプリケーションプログラムが格納されている。アプリケーションプログラムPG0は、タスクAを制御部100に実現させるアプリケーションプログラムであり、アプリケーションプログラムPG1〜PG7は、タスクBを制御部100に実現させるアプリケーションプログラムである。制御部100は、アプリケーションプログラムPG1〜PG7の各々をこの順に順次実行することでタスクBを実現する。
図2に示すように、タスク構成テーブルには、タスクAおよびタスクBの各々に対応付けて、等値化設定、タスク周期および分割数を表すデータが格納されている。等値化設定とはタスクの全部または一部の実行完了が等値化の契機となるか否かを示し、FALSE(例えば、1)は等値化の契機とならないことを、TRUE(例えば、0)は等値化の契機となることを意味する。図2を参照すれば明らかなように本実施形態では、タスクAについてはその全部または一部の実行完了は等値化の実行契機となっておらず、タスクBについてはその全部または一部の実行完了が等値化の実行契機となっている。タスク周期とは、タスクの実行周期のことである。図2に示すように、本実施形態のタスク構成テーブルには、タスクAの実行周期TAを表すタスク周期データとして100msを表すデータが格納されており、タスクBの実行周期TBを表すタスク周期データとして400msを表すデータが格納されている。分割数とは、制御装置10に実行させるタスクのうちの実行周期が最も短いタスクの実行周期の時間長を時間区間の単位とした場合に、他のタスクの実行周期はその何倍であるかを表すデータである。図2に示すように、本実施形態のタスク構成テーブルには、タスクBについての分割数データとして4を表すデータが格納されており、タスクAについての分割数データとして0を表すデータが格納されている。以下、本実施形態ではタスクBの実行周期を4等分して得られる時間区間、すなわち、タスクAの実行周期TAと同じ時間長の時間区間のことを「単位区間」と呼ぶ。タスクBの実行周期は、図3に示すように、各々100msの長さの単位区間UT(n)(n=1〜4)に4等分される。
以上が制御装置10の構成である。
Claims (3)
- 一方が稼働系となり他方が待機系となり等値化通信手段を介して通信を行う2つの制御装置を備えた制御システムであって、
前記2つの制御装置の各々は、
各々実行周期が設定された複数のタスクのうち最も実行周期が短い第1のタスクの実行周期を時間区間の単位とし、単位区間毎に、前記第1のタスクを実行するとともに他のタスクを実現するためのアプリケーションプログラムのうち当該単位区間に予め対応付けられたアプリケーションプログラムを実行するタスク管理手段と、
自装置が稼働系である場合には、タスクの実行に伴って自装置のメモリに書き込まれたデータと次に実行する単位区間を示す区間識別子とを単位区間の終わりに前記等値化通信手段を介して他方の制御装置へ送信する一方、自装置が待機系である場合には前記等値化通信手段を介して他方の制御装置から受信したデータと区間識別子とを自装置のメモリに書き込む等値化手段と、
タスクの実行が完了したか否かをタスク毎に判定し実行を完了したタスクの処理結果を示すデータを出力する処理を、自装置が稼働系である場合に、前記等値化手段の処理を完了した後に実行するデータ入出力手段と、
を有し、
前記タスク管理手段は、
自装置が待機系であり、かつ前記等値化通信手段を介した通信により稼働系の切り替えを検出した場合に、自装置のメモリに記憶されている区間識別子の示す単位区間から前記複数のタスクの実行を開始する
ことを特徴とする制御システム。 - 前記複数のタスクの各々には実行周期が短いほど高い優先順位が設定されており、
前記タスク管理手段は、
各単位区間において、前記第1のタスクの実行を完了した後、当該単位区間に対応付けられたアプリケーションプログラムをタスクの優先順位順に実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御システム。 - 一方が稼働系となり他方が待機系となり等値化通信手段を介して通信を行う2つの制御装置よりなる制御装置対を形成する制御装置であって、
優先順位が高いほど実行周期を短く設定された複数のタスクのうち優先順位が最も高い第1のタスクの実行周期を時間区間の単位とし、単位区間毎に、前記第1のタスクを実行するとともに他のタスクを実現するためのアプリケーションプログラムのうち当該単位区間に予め対応付けられたアプリケーションプログラムを実行するタスク管理手段と、
自装置が稼働系である場合には、タスクの実行に伴って自装置のメモリに書き込まれたデータと次に実行する単位区間を示す区間識別子とを単位区間の終わりに前記等値化通信手段を介して他方の制御装置へ送信する一方、自装置が待機系である場合には前記等値化通信手段を介して他方の制御装置から受信したデータと区間識別子とを自装置のメモリに書き込む等値化手段と、
タスクの実行が完了したか否かをタスク毎に判定し実行を完了したタスクの処理結果を示すデータを出力する処理を、自装置が稼働系である場合に、前記等値化手段の処理を完了した後に実行するデータ入出力手段と、
を有し、
前記タスク管理手段は、
自装置が待機系であり、かつ前記等値化通信手段を介した通信により稼働系の切り替えを検出した場合に、自装置のメモリに記憶されている区間識別子の示す単位区間から前記複数のタスクの実行を開始する
ことを特徴とする制御装置。
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