JPH07253802A - 制御装置の二重化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御装置の二重化システムにおいて、稼働系
制御装置の送信データを外部に出力する出力処理装置
の、切り替わり時の出力処理装置からの出力データの突
変を防止する。 【構成】 待機モードで作動する制御装置２において、
稼働モードに移行するとき、演算制御ボード１２は入出
力伝送ボード１１に稼働指令を出力し、入出力伝送ボー
ド１１は演算制御ボード１２からの稼働指令を入力した
ときイニシャル処理を行いイニシャル処理終了後演算制
御ボード１２にイニシャル処理終了通知を出力し、演算
制御ボード１２は、イニシャル処理終了通知を入出力伝
送ボード１１から入力したとき演算処理を実行し、演算
結果を演算データとして入出力伝送ボード１１に出力
し、入出力伝送ボード１１では、初期データに替えて演
算処理ボード１２からの演算データを出力処理装置３に
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動制御シス
テム等で用いられる制御装置の二重化システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の待機冗長方式の制御装置の二重化
システムにおいては、稼働モードで作動する稼働系制御
装置及び待機モードで作動する待機系制御装置の各演算
制御ボードそれぞれにおいて、演算処理を行っており、
稼働系制御装置の演算結果のみを出力処理装置に出力
し、出力処理装置を介して所定の外部機器等に出力する
ようになされている。そして、稼働系制御装置では、演
算結果を出力処理装置に出力すると共に、演算結果等所
定のデータを等値化ボードを介して、待機系制御装置の
等値化ボードに定周期で送信するようになされている。

【０００３】また、稼働系制御装置では、自己診断の結
果等自己の異常情報を等値化ボードを介して待機系制御
装置に送信し、待機系制御装置では、等値化ボードを介
して入力した異常情報をもとに、演算制御ボードにおい
て稼働系制御装置の異常の有無を監視し、異常情報によ
って稼働系制御装置の異常を検出したとき、稼働モード
に移行し、稼働系制御装置として作動するようになされ
ている。

【０００４】そして、待機系制御装置では稼働モードに
移行するとき、演算制御ボードから入出力伝送ボードに
稼働指令を出力し、入出力伝送ボードでは、稼働指令を
入力したとき、所定のイニシャル処理を行った後、出力
処理装置に処理データを出力するようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御装置の二重化システムにおいては、待機系制御
装置は、稼働モードに移行するとき、演算制御ボードが
入出力伝送ボードに稼働指令を出力し、入出力伝送ボー
ドでは、稼働指令を入力したとき所定のイニシャル処理
を行った後、処理データを出力処理装置に出力するよう
になされている。このとき、入出力伝送ボードは、演算
制御ボードからの演算データをまだ入力していないた
め、処理データとして出力処理装置に出力したデータは
イニシャル処理によって初期設定された初期設定値が出
力されることになる。

【０００６】したがって、稼働系制御装置に異常が発生
した場合には、稼働系制御装置は、異常が発生した時点
で出力処理装置への送信データの出力を停止し、待機系
制御装置では、稼働系制御装置から異常通知を入力した
時点で、入出力伝送ボードのイニシャル処理を実行した
後、出力処理装置に初期設定値を出力するので、出力処
理装置から外部機器等に出力される出力データは、稼働
系制御装置に異常が発生する以前は、リニアに変化し、
稼働系制御装置で異常が発生してから待機系制御装置が
送信データを出力するまでの間、出力処理装置には送信
データが稼働系制御装置及び待機系制御装置に何れから
も出力されないため、出力処理装置は稼働系制御装置に
異常が発生する前の送信データを保持しってれを出力デ
ータとして出力し、この状態から、待機系制御装置がイ
ニシャル処理終了後に送信データを出力処理装置に出力
する場合、予め設定された初期設定値を送信データとし
て出力するために、出力処理装置からは初期設定値が出
力され、その後、稼働系制御装置に異常が発生した時点
での出力値を出力するという出力を行うことになり、制
御装置の切替時に出力処理装置からの出力が突変してし
まうという未解決の課題がある。

【０００７】そこで、この発明は、上記従来の未解決の
課題に着目してなされたものであり、稼働系／待機系の
切替を行う場合でも、出力処理装置からの出力データが
突変することなく連続的に切り替わることの可能な制御
装置の二重化システムを提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる制御装置の二重化システムにおいて
は、機能構成が同一の２組の制御装置のうち、一方を稼
働系制御装置、他方を待機系制御装置とし、稼働系制御
装置の処理データを出力処理装置を介して外部機器に出
力する制御装置の二重化システムにおいて、前記制御装
置は演算処理を行う演算処理部と該演算処理部の演算デ
ータを前記出力処理装置に出力する伝送部とを備え、前
記制御装置は待機系制御装置から稼働系制御装置に移行
するとき、前記演算処理部で前記伝送部を起動させた後
演算処理を行い、前記伝送部は起動時初期データの出力
を禁止し前記演算処理部の演算データの入力を待って当
該演算データを処理データとして前記出力処理装置に出
力することを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明においては、待機系制御装置から稼働系
制御装置に移行するとき制御装置の演算処理部では、伝
送部を起動させた後演算処理を行い、伝送部は、起動時
初期データの出力を禁止して演算処理部からの演算デー
タを入力したときこの演算データを処理データとして出
力処理装置に出力することにより、稼働系制御装置に移
行するとき初期データが出力処理装置に出力されること
を防止し、出力処理装置からの出力データの突変を防止
する。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。図１において、１及び２は、稼働系システム又は
待機系システムとして制御演算を行う、機能構成が同一
の制御装置、３は、これら２台の制御装置からの処理デ
ータを外部機器等に送信する出力処理装置３であり、制
御装置１及び２は、一方の制御装置が稼働系システムと
して作動し、他方の制御装置が待機系制御装置として作
動する。

【００１１】制御装置１及び２は、機能構成が同一であ
り、出力処理装置３へ処理データを送信する伝送部とし
ての入出力伝送ボード１１と、他方の制御装置とのデー
タの授受を行う等値化ボード１５と、所定の演算処理を
行い入出力伝送ボード１１に演算データを送信すると共
に故障診断処理等を行い自己の異常を検出する演算処理
部としての演算制御ボード１２とから構成されている。

【００１２】そして、入出力伝送ボード１１は、演算制
御ボード１２からの稼働指令を入力したとき、接続先の
確認等及び初期設定等所定のイニシャル処理を実行し、
イニシャル処理終了後、イニシャル処理終了通知を演算
制御ボード１２に出力し、演算制御ボード１２から演算
データを入力したとき、この演算データを送信データと
して出力処理装置３に出力する。

【００１３】演算制御ボード１２は、制御装置が稼働系
システムとして作動する場合には稼働モード、待機系シ
ステムとして作動する場合には待機モードで作動する。
そして、演算制御ボード１２は、プログラム設定器によ
って演算処理を行い、稼働系システムとして作動する場
合には、プログラム設定器を起動し、例えば、図２に示
すように、経過時間ｔに応じて所定の設定値Ｐ（ｔ）を
求め、設定値Ｐ（ｔ）を演算データとして入出力伝送ボ
ード１１に出力し、また、自己の異常監視を行い、異常
の有無等の異常監視情報と、演算データとして設定値Ｐ
（ｔ）を、また、経過時間ｔを経過時間情報としてこれ
らを等値化ボード１５を介して待機系制御装置に定期的
に送信する。

【００１４】一方、制御装置が待機モードで作動する場
合には、演算制御ボード１２は、稼働系制御装置からの
異常監視情報と、演算情報及び経過時間情報とを等値化
ボード１５を介して入力し、異常監視情報をもとに異常
の有無を監視し、正常である場合には、次の稼働系制御
装置からの異常監視情報等所定の情報を入力し、稼働系
制御装置の異常を検出した場合には、入出力伝送ボード
１１に稼働指令を出力し、入出力伝送ボード１１からイ
ニシャル処理終了通知を入力したとき稼働系制御装置か
ら入力した経過時間情報に基づいてプログラム設定器を
起動し、経過時間情報に対応するプログラム設定器の出
力値Ｐ（ｔ）を演算データとして入出力伝送ボード１１
に出力する。

【００１５】出力処理装置３は、稼働系制御装置からの
送信データを入力し、予め設定された所定の周期で外部
機器等に出力し、稼働系制御装置から送信データが出力
されない場合には、前回入力時の送信データを保持し、
これを所定の周期で外部機器等に出力する。次に、制御
装置１及び２の演算制御ボード１２の処理手順を、図３
のフローチャートに基づいて説明する。

【００１６】演算制御ボード１２は、起動すると、ま
ず、ステップＳ１において、稼働モードであるか否かを
判定し、稼働モードでない場合には、ステップＳ２に移
行し、稼働系制御装置からの演算データ及び経過時間情
報を等値化ボード１５を介して入力し、次いでステップ
Ｓ３で、稼働系制御装置の異常監視情報を等値化ボード
１５を介して入力する。

【００１７】そして、ステップＳ４に移行し、入力した
稼働系制御装置の異常監視情報をもとに、稼働系制御装
置が正常に作動しているか否かを判定し、正常に作動し
ている場合には、ステップＳ９に移行し、ステップＳ９
で、処理を終了するか否かを判定し、処理を終了しない
場合には、ステップＳ１に戻る。そして、ステップＳ４
で稼働系制御装置が正常に作動していないと判定した場
合には、ステップＳ５に移行し、入出力伝送ボード１１
に稼働指令を出力し、次いでステップＳ６で、入出力伝
送ボード１１からイニシャル処理終了通知を入力したか
否かを判定する。そして、入出力伝送ボード１１からイ
ニシャル処理終了通知を入力したとき、ステップＳ７に
移行し、稼働系制御装置から入力した経過時間情報をも
とにプログラム設定器において、経過時間情報に対応す
る設定値Ｐ（ｔ）を求め、設定値Ｐ（ｔ）を演算データ
として入出力伝送ボード１１に出力する。

【００１８】次いで、ステップＳ８に移行して作動モー
ドを稼働モードに移行し、次いで、ステップＳ９に移行
して処理を終了するか否かを判定し終了しない場合に
は、ステップＳ１に戻る。そして、ステップＳ１で、稼
働モードであると判定した場合には、ステップＳ１１に
移行し、予め設定された所定の稼働系制御装置の処理を
実行し、次いで、ステップＳ９に移行して処理を終了す
るか否かを判定し、処理を終了しない場合には、ステッ
プＳ１に戻る。

【００１９】次に、入出力伝送ボード１１の処理手順
を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。入
出力伝送ボード１１では、まず、ステップＳ２１におい
て、演算制御ボード１２から稼働指令を入力したか否か
を判定し、稼働指令を入力しない場合には、ステップＳ
２２ａに移行して、処理を終了するか否かを判定し、処
理を終了しない場合には、ステップＳ２２ｂに移行し
て、稼働系制御装置の伝送監視等の処理を行いステップ
Ｓ２１に戻る。

【００２０】そして、ステップＳ２１で、演算制御ボー
ド１２から稼働指令を入力した場合には、ステップＳ２
３に移行し、接続先の局の確認及び初期データの設定等
イニシャル処理を実行し、イニシャル処理が終了したと
き、ステップＳ２４に移行して、イニシャル処理終了通
知を演算制御ボード１２に出力する。次いで、ステップ
Ｓ２５で、演算制御ボード１２から演算データを入力し
たか否かを判定し、演算制御ボード１２から演算データ
を入力したとき、ステップＳ２６に移行して出力制御装
置３に入力した演算データを出力し、ステップＳ２７
で、処理を終了するか否かを判定し、処理を終了しない
場合には、ステップＳ２５に戻る。

【００２１】次に、上記実施例の動作を図５に示す、時
間経過に伴う出力処理装置３の出力データの変位を表す
説明図に基づいて説明する。今、制御装置１が稼働系シ
ステム、制御装置２が待機系システムとして正常に作動
しているものとする。図５において、時点ｔ０で制御装
置１が起動し、時点ｔ０〜ｔ１の間では、制御装置１が
正常に作動し、出力処理装置３からは時間の経過に応じ
た制御装置１からの演算データが出力データＤｏとして
出力されている。

【００２２】この間、制御装置１では、時点ｔ０でプロ
グラム設定器を起動し、経過時間ｔに応じてプログラム
設定器から対応する設定値Ｐ（ｔ）を求め、求めた設定
値Ｐ（ｔ）と、経過時間情報と、自己の異常監視情報と
を等値化ボード１５を介して制御装置２に出力し、制御
装置２では、制御装置１の異常監視情報をもとに制御装
置１が正常であるか否かを判定し、この場合、制御装置
１は正常に作動しているので、制御装置１からの所定情
報の入力を待つ。

【００２３】そして、時点ｔ１で、制御装置１に異常が
発生した場合には、制御装置１の演算制御ボード１２
は、出力処理装置３への送信データの出力を停止すると
共に、等値化ボード１５を介して制御装置２に異常監視
情報を異常として出力し、制御装置２の演算制御ボード
１２では、等値化ボード１５を介して入力した制御装置
１からの異常監視情報により、制御装置１に異常が発生
したことを認識し、入出力伝送ボード１１に稼働指令を
出力し、これによって、入出力伝送ボード１１が所定の
イニシャル処理を行い、イニシャル処理終了後、演算制
御ボード１２にイニシャル処理終了通知を出力する。

【００２４】そして、演算制御ボード１２では、イニシ
ャル処理終了通知を入力すると、制御装置１から等値化
ボード１５を介して入力した経過時間情報、この場合、
経過時間情報はｔ１となり、このｔ１をもとに、プログ
ラム設定器によって、経過時間ｔ１に対応する設定値Ｐ
（ｔ１）を求め、これを演算データとして入出力伝送ボ
ード１１に出力し、入出力伝送ボード１１では、この演
算データを送信データとして出力処理装置３に出力す
る。

【００２５】このとき、出力処理装置３では、制御装置
１がｔ１で異常となったとき制御装置１から送信データ
が出力されなくなるので、時点ｔ１以前に入力した送信
データを保持して、これを出力データＤｏとして予め設
定された周期で外部機器等に出力するので、図５に示す
ように時点ｔ１〜時点ｔ２間では、出力データＤｏが一
定値となり、時点ｔ２で出力処理装置３に制御装置２か
ら送信データが出力された時点ｔ２から出力処理装置３
は、制御装置２からの送信データを出力データＤｏとし
て出力する。

【００２６】したがって、図５に示すように、稼働系／
待機系の制御装置が切り替わる場合でも、出力処理装置
３からの出力データＤｏが初期設定値に戻る等、出力デ
ータＤｏが突変することはなく、出力データＤｏをリニ
アに変化させることができ、切り替わり時に出力データ
Ｄｏが突変することによって外部機器等にハンチング等
が生じることを防止することができる。

【００２７】なお、上記実施例においては、演算制御ボ
ード１２では、経過時間による応じて所定の設定値を出
力するプログラム設定器を適用した場合について説明し
たが、これに限らず、予め設定した処理プログラム等に
基づいて外部からの入力信号をもとに演算制御ボード１
２で所定の処理を実行するようにすることも可能であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる制
御装置の二重化システムにおいては、待機系制御装置か
ら稼働系制御装置に移行するとき制御装置の演算処理部
では、伝送部を起動させた後演算処理を行い、伝送部
は、起動時初期データの出力を禁止して演算処理部から
の演算データを入力したときこの演算データを処理デー
タとして出力処理装置に出力することにより、稼働系制
御装置に移行するとき初期データが出力処理装置に出力
されることを防止し、切り替わり時の出力処理装置から
の出力データの突変を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による制御装置の二重化システムの一実
施例を示すブロック図である。

【図２】演算制御ボードでの処理の一例を示す説明図で
ある。

【図３】演算制御ボードの処理手順を示すフローチャー
トである。

【図４】入出力伝送ボードの処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図５】本実施例の動作説明に供する説明図である。

【符号の説明】

１，２ 制御装置 ３ 出力処理装置 １１ 入出力伝送ボード １２ 演算制御ボード １５ 等値化ボード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機能構成が同一の２組の制御装置のう
   ち、一方を稼働系制御装置、他方を待機系制御装置と
   し、稼働系制御装置の処理データを出力処理装置を介し
   て外部機器に出力する制御装置の二重化システムにおい
   て、前記制御装置は演算処理を行う演算処理部と該演算
   処理部の演算データを前記出力処理装置に出力する伝送
   部とを備え、前記制御装置は待機系制御装置から稼働系
   制御装置に移行するとき、前記演算処理部で前記伝送部
   を起動させた後演算処理を行い、前記伝送部は起動時初
   期データの出力を禁止し前記演算処理部の演算データの
   入力を待って当該演算データを処理データとして前記出
   力処理装置に出力することを特徴とする制御装置の二重
   化システム。