JPH10260705A - 二重化制御装置 - Google Patents
二重化制御装置Info
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- JPH10260705A JPH10260705A JP6407897A JP6407897A JPH10260705A JP H10260705 A JPH10260705 A JP H10260705A JP 6407897 A JP6407897 A JP 6407897A JP 6407897 A JP6407897 A JP 6407897A JP H10260705 A JPH10260705 A JP H10260705A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再起動時に、正常時に常用側であったコント
ローラから運転を開始し得る二重化制御装置を提供す
る。 【解決手段】 常用及び待機の２台のコントローラが、
常用から待機へ、あるいは待機から常用へ運転状態が遷
移する時に、その遷移した状態を不揮発性メモリに記憶
しておき、システム停止後の再起動時に不揮発性メモリ
を参照し、記憶内容が自己に関し待機側である時に、タ
イマで所定の遅延時間をおいて運転状態に入る。自己が
常用側である時には、遅延時間をおかず、即運転状態に
入る。
ローラから運転を開始し得る二重化制御装置を提供す
る。 【解決手段】 常用及び待機の２台のコントローラが、
常用から待機へ、あるいは待機から常用へ運転状態が遷
移する時に、その遷移した状態を不揮発性メモリに記憶
しておき、システム停止後の再起動時に不揮発性メモリ
を参照し、記憶内容が自己に関し待機側である時に、タ
イマで所定の遅延時間をおいて運転状態に入る。自己が
常用側である時には、遅延時間をおかず、即運転状態に
入る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プロセス制御等
に使用される二重化制御装置に関する。
に使用される二重化制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プラント等のプロセス制御装置
では、制御の信頼性を高めるため、システムの冗長化
（多重化）という方法が採用されている。この方法は、
コントローラ部分で、全く同じ内容の制御演算アプリケ
ーションプログラムを有する複数のコントローラを常用
側／待機側の組み合わせで用意し、コントローラ本体の
ハードウェア及びソフトウェアの機能により、待機側の
コントローラが常に常用側の運転状態を監視し、常用側
の異常を検知した時点で、待機側のコントローラが常用
状態へと自動遷移するという手法である。また、この方
法では、手動で常用／待機の状態を遷移させられるよう
に切換を行う手段を備えている。
では、制御の信頼性を高めるため、システムの冗長化
（多重化）という方法が採用されている。この方法は、
コントローラ部分で、全く同じ内容の制御演算アプリケ
ーションプログラムを有する複数のコントローラを常用
側／待機側の組み合わせで用意し、コントローラ本体の
ハードウェア及びソフトウェアの機能により、待機側の
コントローラが常に常用側の運転状態を監視し、常用側
の異常を検知した時点で、待機側のコントローラが常用
状態へと自動遷移するという手法である。また、この方
法では、手動で常用／待機の状態を遷移させられるよう
に切換を行う手段を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した冗長化された
システムのコントローラが、例えば点検時に共用電源を
停止させること等で、共に異常状態に陥ることがないで
はない。この際に、装置を再起動するためには、システ
ムを一旦停止させ、異常原因を除去した上で再起動す
る。この際、同時に起動させた２台のコントローラは以
前の運転状態にかかわらず、早く運転状態に入った方が
常用側となる。実際のプラントでは正常時の状態、すな
わち正常時に常用側となっていた方が常用側として運転
されることが好ましく、そうでない場合、手動で装置を
切換えたり、人為的に起動の順序をつけるという方法を
とる。しかし、この方法では、そのような作業を要する
上、手動操作のミスによるコントローラの故障及びシス
テム異常を招くこともあり、好ましくない。
システムのコントローラが、例えば点検時に共用電源を
停止させること等で、共に異常状態に陥ることがないで
はない。この際に、装置を再起動するためには、システ
ムを一旦停止させ、異常原因を除去した上で再起動す
る。この際、同時に起動させた２台のコントローラは以
前の運転状態にかかわらず、早く運転状態に入った方が
常用側となる。実際のプラントでは正常時の状態、すな
わち正常時に常用側となっていた方が常用側として運転
されることが好ましく、そうでない場合、手動で装置を
切換えたり、人為的に起動の順序をつけるという方法を
とる。しかし、この方法では、そのような作業を要する
上、手動操作のミスによるコントローラの故障及びシス
テム異常を招くこともあり、好ましくない。
【０００４】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、起動時に、正常時に常用側であったコン
トローラから運転を開始し得る二重化制御装置を提供す
ることを目的としている。
ものであって、起動時に、正常時に常用側であったコン
トローラから運転を開始し得る二重化制御装置を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の二重化制御装
置は、少なくとも２台のコントローラを配備し、１台を
常用とし、他方を待機として使用するものにおいて、各
々のコントローラに、常用から待機へ、あるいは待機か
ら常用へ運転状態が遷移する時に、その遷移した状態を
記憶する不揮発性記憶手段と、起動時に前記不揮発性記
憶手段の記憶内容を参照する手段と、参照の結果、自己
が待機側である時に、所定の遅延時間をおいて運転状態
に入るためのタイマ手段と、を備えている。
置は、少なくとも２台のコントローラを配備し、１台を
常用とし、他方を待機として使用するものにおいて、各
々のコントローラに、常用から待機へ、あるいは待機か
ら常用へ運転状態が遷移する時に、その遷移した状態を
記憶する不揮発性記憶手段と、起動時に前記不揮発性記
憶手段の記憶内容を参照する手段と、参照の結果、自己
が待機側である時に、所定の遅延時間をおいて運転状態
に入るためのタイマ手段と、を備えている。
【０００６】この二重化制御装置では、常用と待機のコ
ントローラが、いずれも異常状態となった場合に運転を
停止し、異常原因を除去する。そして停止状態から再起
動する際には、正常運転時に待機側となっていたコント
ローラは運転状態に入るまでに遅延時間が入るので、常
用側となっていた方よりも時間を要する。そのために手
動による運転状態の切換や、起動の順序づけといった方
法をとらずに、自動的に正常時の状態に復帰できること
になる。
ントローラが、いずれも異常状態となった場合に運転を
停止し、異常原因を除去する。そして停止状態から再起
動する際には、正常運転時に待機側となっていたコント
ローラは運転状態に入るまでに遅延時間が入るので、常
用側となっていた方よりも時間を要する。そのために手
動による運転状態の切換や、起動の順序づけといった方
法をとらずに、自動的に正常時の状態に復帰できること
になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施
形態二重化制御装置の構成を示すブロック図である。こ
こでは一方を常用側、他方を待機側として使用するコン
トローラ１Ａとコントローラ１Ｂが、上位ネットワーク
２に接続されるとともに、制御ネットワーク３を介して
検出端４、操作端５等に接続されている。
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施
形態二重化制御装置の構成を示すブロック図である。こ
こでは一方を常用側、他方を待機側として使用するコン
トローラ１Ａとコントローラ１Ｂが、上位ネットワーク
２に接続されるとともに、制御ネットワーク３を介して
検出端４、操作端５等に接続されている。
【０００８】コントローラ１Ａ、１Ｂはハード構成とし
て、図２に示すように制御処理を実行するＣＰＵ１１
と、コントローラのシステムプログラムを格納するＲＯ
Ｍ１２と、内部データを格納するＲＡＭ１３と、制御用
アプリケーションプログラム（ＰＩＤ演算等）や制御系
のパラメータを格納する不揮発性メモリ１４と、装置の
リセット用等のスイッチ類１５と、自己診断情報等の表
示のための表示素子１６と、外部Ｉ／Ｏ１７とを備えて
いる。
て、図２に示すように制御処理を実行するＣＰＵ１１
と、コントローラのシステムプログラムを格納するＲＯ
Ｍ１２と、内部データを格納するＲＡＭ１３と、制御用
アプリケーションプログラム（ＰＩＤ演算等）や制御系
のパラメータを格納する不揮発性メモリ１４と、装置の
リセット用等のスイッチ類１５と、自己診断情報等の表
示のための表示素子１６と、外部Ｉ／Ｏ１７とを備えて
いる。
【０００９】これらコントローラ１Ａ、１Ｂは、定周期
でプラントからの信号をサンプリングして制御演算を行
う他に、サンプリング周期毎に自己診断情報の表示、リ
セット検出を行う。また二重化していて、対となってい
る相手方のコントローラからの状態信号や手動切換信号
を参照する。図３は、図１に示すコントローラ１Ａ、１
Ｂを、それぞれ機能構成的に示したものである。
でプラントからの信号をサンプリングして制御演算を行
う他に、サンプリング周期毎に自己診断情報の表示、リ
セット検出を行う。また二重化していて、対となってい
る相手方のコントローラからの状態信号や手動切換信号
を参照する。図３は、図１に示すコントローラ１Ａ、１
Ｂを、それぞれ機能構成的に示したものである。
【００１０】コントローラ１Ａとコントローラ１Ｂは同
一の操作・検出信号が接続され、同一の制御アプリケー
ションプログラムを有していて、一方が常用側（ここで
は１Ａ）、他方が待機側（１Ｂ）となっている。コント
ローラ１Ａは内部処理部２１Ａと、スイッチで手動によ
る常用／待機の切換を行う手動入力部２２Ａと、常用／
待機のステータスを表示するステータス表示部２３Ａ
と、切換ステータスを出力する切換出力部２４Ａと、相
手方からの切換ステータスを取り込む切換入力部２５Ａ
と、自らの異常を出力する異常出力部２６Ａと、相手方
の異常を取り込む異常入力部２７Ａと、外部Ｉ／Ｏ２８
Ａとを備えており、コントローラ１Ｂも同様の構成であ
る。
一の操作・検出信号が接続され、同一の制御アプリケー
ションプログラムを有していて、一方が常用側（ここで
は１Ａ）、他方が待機側（１Ｂ）となっている。コント
ローラ１Ａは内部処理部２１Ａと、スイッチで手動によ
る常用／待機の切換を行う手動入力部２２Ａと、常用／
待機のステータスを表示するステータス表示部２３Ａ
と、切換ステータスを出力する切換出力部２４Ａと、相
手方からの切換ステータスを取り込む切換入力部２５Ａ
と、自らの異常を出力する異常出力部２６Ａと、相手方
の異常を取り込む異常入力部２７Ａと、外部Ｉ／Ｏ２８
Ａとを備えており、コントローラ１Ｂも同様の構成であ
る。
【００１１】また、コントローラ１Ａの切換出力部２４
Ａとコントローラ１Ｂの切換入力部２５Ｂが、コントロ
ーラ１Ａの切換入力部２５Ａとコントローラ１Ｂの切換
出力部２４Ｂが、コントローラ１Ａの異常出力部２６Ａ
とコントローラ１Ｂの異常入力部２７Ｂが、コントロー
ラ１Ａの異常入力部２７Ａとコントローラ１Ｂの異常出
力部２６Ｂが、それぞれ外部で配線接続されている。
Ａとコントローラ１Ｂの切換入力部２５Ｂが、コントロ
ーラ１Ａの切換入力部２５Ａとコントローラ１Ｂの切換
出力部２４Ｂが、コントローラ１Ａの異常出力部２６Ａ
とコントローラ１Ｂの異常入力部２７Ｂが、コントロー
ラ１Ａの異常入力部２７Ａとコントローラ１Ｂの異常出
力部２６Ｂが、それぞれ外部で配線接続されている。
【００１２】この二重化制御装置の二重化切換は、上記
したハードウェア構成を使用してシステムプログラム内
で処理を行うことで実現している。先ず、コントローラ
１Ａでは、図４に示すように、定周期処理で内部メモ
リ、処理時間の監視、電源等の正常／異常の自己診断を
行う（ステップＳＴ１）。この自己診断は一部ハードウ
ェアにより行う。診断の結果、異常であれば異常出力を
コントローラ１Ｂに出力する（ステップＳＴ３）。
したハードウェア構成を使用してシステムプログラム内
で処理を行うことで実現している。先ず、コントローラ
１Ａでは、図４に示すように、定周期処理で内部メモ
リ、処理時間の監視、電源等の正常／異常の自己診断を
行う（ステップＳＴ１）。この自己診断は一部ハードウ
ェアにより行う。診断の結果、異常であれば異常出力を
コントローラ１Ｂに出力する（ステップＳＴ３）。
【００１３】自己診断の結果、正常であればコントロー
ラ１Ｂからの切換信号が有か否かを判定する（ステップ
ＳＴ２）。切換信号の入力がなければ、そのまま現状維
持となる。コントローラ１Ｂから切換信号有で、コント
ローラ１Ｂが常用となる場合には、待機へ遷移する（ス
テップＳＴ４）とともに、切換ステータスを出力する
（ステップＳＴ５）。また、待機状態であることを不揮
発性メモリ１４に記憶する。
ラ１Ｂからの切換信号が有か否かを判定する（ステップ
ＳＴ２）。切換信号の入力がなければ、そのまま現状維
持となる。コントローラ１Ｂから切換信号有で、コント
ローラ１Ｂが常用となる場合には、待機へ遷移する（ス
テップＳＴ４）とともに、切換ステータスを出力する
（ステップＳＴ５）。また、待機状態であることを不揮
発性メモリ１４に記憶する。
【００１４】一方、コントローラ１Ｂでは、定周期処理
で正常／異常の自己診断を行い（ステップＳＴ１１）、
診断の結果異常であれば異常出力をコントローラ１Ａに
出力する（ステップＳＴ１４）。このコントローラ１Ｂ
の自己診断も一部ハードウェアにより行う。自己診断の
結果が正常であれば、手動入力部２２Ｂの切換スイッチ
の検出処理を行い（ステップＳＴ１２）、切換なしの場
合に、さらにコントローラ１Ａからの異常信号の検出処
理を行う（ステップＳＴ１３）。異常信号が無ければ、
つまり正常であれば現状維持となる。手動入力部２２Ｂ
の切換スイッチが切換えられているか、あるいはコント
ローラ１Ａからの異常信号があると、常用へ遷移する
（ステップＳＴ１５）とともに、切換ステータスをコン
トローラ１Ａに出力する（ステップＳＴ１６）。また常
用状態であることを不揮発性メモリ１３Ｂに記憶する
（ステップＳＴ１７）。
で正常／異常の自己診断を行い（ステップＳＴ１１）、
診断の結果異常であれば異常出力をコントローラ１Ａに
出力する（ステップＳＴ１４）。このコントローラ１Ｂ
の自己診断も一部ハードウェアにより行う。自己診断の
結果が正常であれば、手動入力部２２Ｂの切換スイッチ
の検出処理を行い（ステップＳＴ１２）、切換なしの場
合に、さらにコントローラ１Ａからの異常信号の検出処
理を行う（ステップＳＴ１３）。異常信号が無ければ、
つまり正常であれば現状維持となる。手動入力部２２Ｂ
の切換スイッチが切換えられているか、あるいはコント
ローラ１Ａからの異常信号があると、常用へ遷移する
（ステップＳＴ１５）とともに、切換ステータスをコン
トローラ１Ａに出力する（ステップＳＴ１６）。また常
用状態であることを不揮発性メモリ１３Ｂに記憶する
（ステップＳＴ１７）。
【００１５】また、両コントローラ１Ａ、１Ｂは、シス
テム起動時に、図５に示すように、不揮発性メモリ１３
Ａ、１３Ｂから正常動作していた時の状態を参照する処
理を行い（ステップＳＴ２１）、その状態が待機であれ
ば起動から運転状態に入るまでの時間を遅らせるタイマ
処理を行う（ステップＳＴ２２）。ここで、この実施形
態二重化制御装置において、コントローラ１Ａ、１Ｂと
も同時に異常となるような要因、例えば共用している電
源装置を停止した場合を考える。正常時の状態は、常用
／待機の状態が決定した時点で、それぞれの不揮発性メ
モリ内に記憶されている。重大な異常を各コントローラ
１Ａ、１Ｂがともに自己診断機能により検出した場合
は、不揮発性メモリ内の状態は変更されない。続いて異
常原因を取り除いた上で、システムを再起動する時に
は、図５に示す処理を経た上で、正常時の状態で運転状
態に入ることになる。
テム起動時に、図５に示すように、不揮発性メモリ１３
Ａ、１３Ｂから正常動作していた時の状態を参照する処
理を行い（ステップＳＴ２１）、その状態が待機であれ
ば起動から運転状態に入るまでの時間を遅らせるタイマ
処理を行う（ステップＳＴ２２）。ここで、この実施形
態二重化制御装置において、コントローラ１Ａ、１Ｂと
も同時に異常となるような要因、例えば共用している電
源装置を停止した場合を考える。正常時の状態は、常用
／待機の状態が決定した時点で、それぞれの不揮発性メ
モリ内に記憶されている。重大な異常を各コントローラ
１Ａ、１Ｂがともに自己診断機能により検出した場合
は、不揮発性メモリ内の状態は変更されない。続いて異
常原因を取り除いた上で、システムを再起動する時に
は、図５に示す処理を経た上で、正常時の状態で運転状
態に入ることになる。
【００１６】いずれか一方が異常になった時は、既にシ
ステム内に常用コントローラが存在した上で、待機側を
起動することになる。待機側の不揮発性メモリが「常
用」であっても定周期処理内で相手の状態を検出した上
で待機となるため、問題はない。なお、図３ではコント
ローラ内に手動入力部、ステータス表示素子を設けてい
るが、これらの機能をコントローラ外部の別装置で実現
するものであってもよい。本発明は、コントローラのシ
ステムプログラムの処理のみで課題を解決しているため
である。
ステム内に常用コントローラが存在した上で、待機側を
起動することになる。待機側の不揮発性メモリが「常
用」であっても定周期処理内で相手の状態を検出した上
で待機となるため、問題はない。なお、図３ではコント
ローラ内に手動入力部、ステータス表示素子を設けてい
るが、これらの機能をコントローラ外部の別装置で実現
するものであってもよい。本発明は、コントローラのシ
ステムプログラムの処理のみで課題を解決しているため
である。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、システム再起動時に
コントローラの機能により、自動的に正常運転時の状態
に復帰できるため、従来手動で運転状態を復帰させた
り、起動の順序をつけたりして行っていた作業を行う必
要がなくなる。また、そのような手動操作がなくなるた
めに、手動操作のミスによるコントローラの故障及びシ
ステムの異常の要因が減ることになり、従来よりも信頼
性の高いシステムを提供することができる。
コントローラの機能により、自動的に正常運転時の状態
に復帰できるため、従来手動で運転状態を復帰させた
り、起動の順序をつけたりして行っていた作業を行う必
要がなくなる。また、そのような手動操作がなくなるた
めに、手動操作のミスによるコントローラの故障及びシ
ステムの異常の要因が減ることになり、従来よりも信頼
性の高いシステムを提供することができる。
【図１】この発明の一実施形態二重化装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】同実施形態二重化装置のコントローラのハード
ウェアを示すブロック図である。
ウェアを示すブロック図である。
【図３】同実施形態二重化装置のコントローラの機能構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図４】同実施形態二重化装置のコントローラの切換処
理を説明するためのフロー図である。
理を説明するためのフロー図である。
【図５】同実施形態二重化装置のコントローラの起動時
の処理を説明するためのフロー図である。
の処理を説明するためのフロー図である。
１Ａ コントローラ（常用側） １Ｂ コントローラ（待機側） １１ ＣＰＵ １４ 不揮発性メモリ
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも２台のコントローラを配備し、
１台を常用とし、他方を待機として使用する二重化制御
装置において、 各々のコントローラに、常用から待機へ、あるいは待機
から常用へ運転状態が遷移する時に、その遷移した状態
を記憶する不揮発性記憶手段と、 起動時に前記不揮発性記憶手段の記憶内容を参照する手
段と、 参照の結果、自己が待機側である時に、所定の遅延時間
をおいて運転状態に入るためのタイマ手段と、 を備えたことを特徴とする二重化制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6407897A JPH10260705A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 二重化制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6407897A JPH10260705A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 二重化制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260705A true JPH10260705A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13247703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6407897A Withdrawn JPH10260705A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 二重化制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10260705A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014054349A1 (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | 富士電機株式会社 | 冗長化演算処理システム |
-
1997
- 1997-03-18 JP JP6407897A patent/JPH10260705A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014054349A1 (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | 富士電機株式会社 | 冗長化演算処理システム |
| JP5924510B2 (ja) * | 2012-10-02 | 2016-05-25 | 富士電機株式会社 | 冗長化演算処理システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050419 |