(57)【要約】  本発明にかかるネットワークシステムは、制御装置（１−１，１−２）と、制御装置（１−１，１−２）のうちの１つにそれぞれ接続されるネットワークインタフェースユニット（２−１，２−２）と、アドレス変換テーブルを保持するオペレータインタフェースステーション（４−１，４−２）とを備え、ネットワークインタフェースユニット（２−１，２−２）は、接続される制御装置（１−１，１−２）が運用系に設定されている場合、仮想の識別情報を設定し、接続される接続される制御装置（１−１，１−２）が待機系に設定されている場合、固有の識別情報を設定するネットワークアドレス設定部（２２）と、設定された識別情報に基づいてオペレータインタフェースステーション（４−１，４−２）にアドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス変換テーブル更新指示部（２６）と、を備える。
2018066061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制御装置と、
前記複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続される複数の通信制御装置と、
前記複数の制御装置を監視する監視装置と、
からなるネットワークシステムにおいて、
前記監視装置は、
前記複数の通信制御装置のネットワークアドレスがそれぞれ格納されたアドレス変換テーブルを記憶する記憶部を備え、
前記通信制御装置は、
接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定するアドレス設定部と、
前記アドレス設定部により設定された識別情報に基づいて前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス更新部と、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
待機系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置は、前記運用系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置の異常を検出すると、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを特徴とする請求項１または２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
運用系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置は、障害からの復旧後に、他の前記通信制御装置が運用系に設定されたことを検出すると、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定し、前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記通信制御装置は、前記アドレス変換テーブルの更新を要求する際に、前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを示す通信フレームを生成し、前記通信フレームに自己に設定されている識別情報を格納し、
前記監視装置は、
前記通信フレームに格納された識別情報に基づいて、前記アドレス変換テーブルを更新することを特徴とする請求項３または４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記監視装置を複数備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のネットワークシステム。
【請求項７】
複数の制御装置と、前記複数の制御装置を監視する監視装置とを備えるネットワークシステムにおいて、前記複数の制御装置のうちの１つに接続される通信制御装置であって、
接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報をするアドレス設定部と、
前記アドレス設定部により設定された自己の識別情報に基づいて前記監視装置が保持するアドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス更新部と、
を備えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項８】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項７に記載の通信制御装置。
【請求項９】
複数の制御装置と、前記複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続される通信制御装置と、前記複数の制御装置を監視する監視装置と、前記複数の制御装置を監視し前記複数の通信制御装置のネットワークアドレスがそれぞれ格納されたアドレス変換テーブルを記憶する監視装置と、を備えるネットワークシステムにおけるアドレス設定方法であって、
前記通信制御装置が、接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定する第１のステップと、
前記通信制御装置が、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定する第２のステップと、
前記通信制御装置が、前記第１のステップまたは前記第２のステップにより設定された識別情報に基づいて前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求する第３のステップと、
を含むことを特徴とするアドレス設定方法。
【請求項１０】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項９に記載のアドレス設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重化された制御装置の通信用のアドレスを設定するネットワークシステム、該ネットワークシステムにおける通信制御装置、および該ネットワークシステムにおけるアドレス設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用機械などの機器を制御する制御装置として用いられるプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）ともいう）は、故障に対するロバスト性を確保するために多重化されることがある。制御装置が多重化されたシステムにおいて、制御装置と通信を行う機器は、運用系の制御装置の故障により運用系の制御装置が切り換えられた場合、切り換え後の制御装置と通信を行う。【０００３】
特許文献１には、二重化された２台のプログラマブルコントローラに、同一の伝送送信アドレスが設定され、光スイッチ手段により、運用系のプログラマブルコントローラを切り換える技術が開示されている。これにより、特許文献１に記載の技術では、運用系のプログラマブルコントローラの切り換えが行われても、子局側の機器はこの切り換えとは無関係に、同じアドレスを用いて通信を継続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７３３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術によれば光スイッチ手段が一重であることから、光スイッチ手段が故障すると運用を継続することができなくなる。すなわち、特許文献１に記載の技術では、ネットワークシステム全体では故障に対するロバスト性が十分でないという問題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制御装置が多重化されたネットワークシステムにおいて、ネットワークシステム全体のロバスト性を確保することができるネットワークシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるネットワークシステムは、複数の制御装置と、複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続される複数の通信制御装置と、複数の制御装置を監視する監視装置と、からなるネットワークシステムであり、監視装置は、複数の通信制御装置のネットワークアドレスがそれぞれ格納されたアドレス変換テーブルを記憶する記憶部を備える。通信制御装置は、接続される制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定するアドレス設定部と、アドレス設定部により設定された識別情報に基づいて監視装置に対してアドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス更新部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかるネットワークシステムは、制御装置が多重化されたネットワークシステムにおいて、ネットワークシステム全体のロバスト性を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明にかかるネットワークシステムの構成例を示す図
【図２】実施の形態のネットワークシステムにおける制御装置、ネットワークインタフェースユニットおよびオペレータインタフェースステーションの機能構成例を示す図
【図３】実施の形態の制御装置が保持するシステムコンフィグレーション用パラメータのデータ構成例を示す図
【図４】実施の形態の運用系におけるアドレス設定の一例を示す図
【図５】実施の形態の非運用系におけるアドレス設定の一例を示す図
【図６】実施の形態のオペレータインタフェースステーションが有するアドレス変換テーブルの状態の一例を示す図
【図７】実施の形態の通信フレームの構成例を示す図
【図８】実施の形態のネットワークシステムにおいてＡ系の制御装置システムに障害が発生した場合の動作の一例を示すチャート図
【図９】Ａ系の制御装置システムの障害を検出した場合のＢ系のネットワークインタフェースユニットにおける動作の一例を示すフローチャート
【図１０】障害が復旧した後の実施の形態のネットワークインタフェースユニットの動作の一例を示すフローチャート
【図１１】オペレータインタフェースステーションにおけるアドレス変換テーブルの更新処理手順の一例を示すフローチャート
【図１２】実施の形態のネットワークシステムにおいて、Ａ系が運用系として設定されている場合に、各装置に設定されるアドレスの一例を示す図
【図１３】実施の形態のネットワークシステムにおいて、Ａ系に障害が発生した後に、各装置に設定されるアドレスの一例を示す図
【図１４】実施の形態のネットワークシステムにおいて、Ａ系に障害が発生した後に、ネットワークインタフェースユニットがアドレス変換テーブルの更新要求を送信する状態を示す図
【図１５】図１４の状態の後に、Ａ系が復旧した後に、各装置に設定されるアドレスの一例を示す図
【図１６】図１５の状態の後に、オペレータインタフェースステーションがアドレス変換テーブルの更新要求にアドレス変換テーブルを更新した後の状態を示す図
【図１７】実施の形態の制御装置のハードウェア構成例を示す図
【図１８】実施の形態のネットワークインタフェースユニットのハードウェア構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかるネットワークシステム、通信制御装置およびアドレス設定方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかるネットワークシステムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態のネットワークシステム１００は、プログラマブルコントローラとも呼ばれ、複数の制御装置である制御装置１−１，１−２と、制御装置１−１，１−２にそれぞれ接続され、制御装置１−１，１−２と外部との間の情報の入出力を行うネットークインタフェースユニット２−１，２−２と、を備える。すなわち、ネットワークインタフェースユニット２−１，２−２は、複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続され、複数の制御装置のうちの１つから受け取った情報を外部へ送信し、外部から受信した前記複数の制御装置のうちの１つ宛ての情報を複数の制御装置のうちの１つへそれぞれ出力する複数の通信制御装置である。
【００１２】
ネットワークシステム１００においては、高信頼化のために制御装置を二重化しており、制御装置１−１および制御装置１−２のうち一方が制御系すなわち運用系となり、他方が待機系となる。制御装置１−１と制御装置１−２とは、二重化された制御装置１−１，１−２間で制御系から待機系に被制御装置を制御するための制御データを転送するためのデータバスであるトラッキングケーブル３に接続される。
【００１３】
実施の形態のネットワークシステム１００は、さらに、制御装置１−１，１−２の状態を監視および管理するオペレータインタフェースステーション４−１，４−２を備える。すなわち、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２は、複数の制御装置を監視する監視装置である。ネットークインタフェースユニット２−１，２−２とオペレータインタフェースステーション４−１，４−２とは、ネットワークケーブル５およびスイッチングハブ６を介して接続されている。
【００１４】
また、制御装置１−１およびネットークインタフェースユニット２−１は、電源ユニット７−１から供給される電力を制御装置１−１およびネットークインタフェースユニット２−１へ給電したり、各装置間の信号の接続を制御したりするベースユニット８−１に接続される。制御装置１−２およびネットークインタフェースユニット２−２は、電源ユニット７−２から供給される電力を制御装置１−２およびネットークインタフェースユニット２−２へ給電したり、各装置間の信号の接続を制御したりするベースユニット８−２に接続される。電源ユニット７−１，７−２は、電源を供給する電源である。
【００１５】
以上のように、制御装置、ネットークインタフェースユニット、ベースユニット、電源ユニットは、それぞれが二重化されている。以下、符号の枝番に１を付した制御装置、ネットークインタフェースユニット、ベースユニット、電源ユニットをＡ系と呼び、符号の枝番に２を付した制御装置、ネットークインタフェースユニット、ベースユニット、電源ユニットをＢ系と呼ぶ。例えば、制御装置１−１は、Ａ系の制御装置である。以下、制御装置、ネットークインタフェースユニット、ベースユニットおよび電源ユニットを制御装置システムと呼ぶこととすると、図１に示した例では、制御装置システムが二重化されていることになる。
【００１６】
複数の制御装置である制御装置１−１，１−２は、ＰＬＣと呼ばれるコントローラであり、制御装置１−１および制御装置１−２のうち運用系として設定されている制御装置は、自身が接続されているネットークインタフェースユニットを介して、図示しない制御対象の機器、すなわち被制御装置を制御する。被制御装置を制御するための動作および構成はどのようなものを用いてもよく、一般的なプログラマブルロジックコントローラにおける任意の方法を適用することができる。図１では、被制御装置を制御するための構成要素の図示は省略している。
【００１７】
Ａ系の制御装置システムが運用系として設定されている場合、すなわちＡ系の制御装置が運用系に設定されているとする。このときに、Ａ系の制御装置システムのうちいずれかの装置に障害が生じて、Ａ系の制御装置が制御対象の機器との間の通信を行うことができなくなった、すなわちＡ系のネットークインタフェースユニットがネットワークから離脱したとする。オペレータインタフェースステーション４−１，４−２は、Ａ系のネットークインタフェースユニットがネットワークから離脱したことを検出すると、後述するアドレス変更処理を実施する。このアドレス変更処理により、Ｂ系の制御装置システムが、運用系に設定されることになる。
【００１８】
Ｂ系の制御装置システムが運用系として設定されている場合に、Ｂ系の制御装置、ネットークインタフェースユニット、ベースユニットおよび電源ユニットのうちいずれかに障害が生じた場合、上記と同様の動作により、Ａ系が運用系に設定される。
【００１９】
以上のように、制御装置システムを二重化することにより、運用系の制御装置システムに障害が生じた場合でも、被制御装置に対する制御は、他方の制御装置システムによって継続される。
【００２０】
また、図１の構成例では、オペレータインタフェースステーションの障害に備えて、オペレータインタフェースステーションについても二重化している。
【００２１】
図２は、実施の形態のネットワークシステムにおける制御装置、ネットワークインタフェースユニットおよびオペレータインタフェースステーションの機能構成例を示す図である。
【００２２】
制御装置１−１，１−２は、互いに同様の構成を有し、それぞれが、システムコンフィグレーション用パラメータを記憶するための記憶部１１と、運用系状態伝達部１２と、上位層処理部１３と、を備える。システムコンフィグレーション用パラメータは、仮想ネットワークアドレスを示す情報と、ネットワークインタフェースユニット２−１の物理ネットワークインタフェース２５に設定される実ネットワークアドレスを示す情報と、を含む情報である。システムコンフィグレーション用パラメータの詳細については後述する。運用系状態伝達部１２は、制御装置１−１が、運用系で動作しているか、非運用系すなわち待機系で動作しているかといった運用系種別をネットワークインタフェースユニット２−１に伝える。上位層処理部１３は、上位層プロトコル処理、すなわちネットワーク層以上の層である上位層の処理を実施する。上位層処理部１３は、上位層プロトコル処理により生成されたデータ、すなわち通信データを物理ネットワークインタフェース２５へ送信する。したがって、運用系状態伝達部１２は、複数の制御装置のうちいずれか１つが運用系に設定されると、他の制御装置が待機系に設定される設定部である。
【００２３】
ネットワークインタフェースユニット２−１，２−２は、互いに同様の構成を有し、それぞれが、運用系状態判別部２１、ネットワークアドレス設定部２２、物理ネットワークインタフェース２５およびアドレス変換テーブル更新指示部２６を備える。ネットワークアドレス設定部２２は、実ネットワークアドレス記憶部２３および仮想ネットワークアドレス記憶部２４を備える。
【００２４】
運用系状態判別部２１は、運用系情報伝達部１２から受け取った運用系種別に基づいて、設定すべきアドレスを選択する。ネットワークアドレス設定部２２は、物理ネットワークインタフェース２５に設定する実ネットワークアドレスと仮想ネットワークアドレスとを設定する。実ネットワークアドレス記憶部２３には、物理ネットワークインタフェース２５に実ネットワークアドレスが記憶され、仮想ネットワークアドレス記憶部２４は仮想ネットワークアドレスが記憶される。実ネットワークアドレスおよび仮想ネットワークアドレスの詳細については後述する。物理ネットワークインタフェース２５は、他の装置との間で物理層およびデータリンク層の処理を実施する。アドレス変換テーブル更新指示部２６は、他の装置に対してアドレス変換テーブルの更新を指示する。
【００２５】
オペレータインタフェースステーション４−１，４−２は、互いに同様の構成を有し、それぞれが、物理ネットワークインタフェース４１と、アドレス変換テーブルを記憶する記憶部４２と、アドレス変換テーブル管理部４３と、上位層処理部４４と、を備える。上位層処理部４４は、上位層プロトコル処理により生成されたデータ、すなわち通信データを物理ネットワークインタフェース４１へ送信する。この上位層プロトコル処理には、制御装置１−１，１−２の監視および管理のための処理が含まれる。
【００２６】
物理ネットワークインタフェース４１は、他の装置との間で物理層およびデータリンク層の処理を実施する。アドレス変換テーブルは、物理アドレスと論理アドレスがリスト化された情報である。物理アドレスは、例えばＭＡＣ（Media  Access  Control）アドレスと呼ばれるアドレスであり、一般にはハードウェアに固有のアドレスである。論理アドレスは、例えばＩＰ（Internet  Protocol）アドレスと呼ばれるアドレスであり、一般にはハードウェアに固有でなくてもよく例えばネットワーク内で割当てられるアドレスである。オペレータインタフェースステーション４−１，４−２は、制御装置１−１，１−２を監視および管理するために、ネットワークインタフェースユニット２−１，２−２を介して、制御装置１−１，１−２との間で情報の送受信を行う。このため、アドレス変換テーブルには、制御装置１−１，１−２に接続されるネットワークインタフェースユニット２−１，２−２の物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスと論理アドレスとの対応が格納される。すなわち、アドレス変換テーブルには、複数の通信制御装置であるネットワークインタフェースユニット２−１，２−２のネットワークアドレスがそれぞれ格納される。アドレス変換テーブル管理部４３は、ネットワークインタフェースユニット２−１，２−２からアドレス変換テーブルの更新要求を受け取ると、アドレス変換テーブルの内容を更新する。
【００２７】
図３は、制御装置１−１，１−２が保持するシステムコンフィグレーション用パラメータのデータ構成例を示す図である。システムコンフィグレーション用パラメータは、本実施の形態のネットワークシステムにおいて、ユーザにより設定されるパラメータが格納される。図３に示すように、システムコンフィグレーション用パラメータは、運用系用の実ネットワークアドレスと仮想ネットワークアドレスとの組み合わせと、非運用系用の実ネットワークアドレスと仮想ネットワークアドレスとの組み合わせとを含む。実ネットワークアドレスおよび仮想ネットワークアドレスは、それぞれが物理ネットワークアドレスと論理ネットワークアドレスとの組み合わせである。以下では、物理ネットワークアドレスを物理アドレスと呼び、論理ネットワークアドレスを論理アドレスと呼ぶ。
【００２８】
図３では、実ネットワークアドレスに設定された、Ａ系の物理アドレス，論理アドレスをそれぞれＰａ＿Ａ，Ｌａ＿Ａと記載し、Ｂ系の物理アドレス，論理アドレスをそれぞれＰａ＿Ｂ，Ｌａ＿Ｂと記載し、仮想ネットワークアドレスに設定された物理アドレス，論理アドレスをそれぞれＶｉｒＰａ＿Ａ，ＶｉｒＬａ＿Ａと記載している。実ネットワークアドレスの物理アドレスは、物理ネットワークインタフェース２５に製造時などに割当てられているＭＡＣアドレスなどの、物理ネットワークインタフェース２５ごとにあらかじめ定められた固有の実際の物理アドレスである。また、実ネットワークアドレスの論理アドレスは、物理ネットワークインタフェース２５ごとに、すなわち制御装置１−１，１−２ごとにあらかじめ定められた固有の論理アドレスである。また、仮想ネットワークアドレスは、実ネットワークアドレスと重複しないように、あらかじめ定められた物理アドレスおよび論理アドレスである。仮想ネットワークアドレスとしては、物理ネットワークインタフェース２５によらずに１組の論理アドレスおよび物理アドレスを設定する。
【００２９】
システムコンフィグレーション用パラメータは、制御装置システムの起動時に、制御装置１−１，１−２からそれぞれに接続されるネットワークインタフェースユニット２−１，２−２のネットワークアドレス設定部２２へ通知される。ネットワークアドレス設定部２２は、システムコンフィグレーション用パラメータから実ネットワークアドレスを抽出して、実ネットワークアドレス記憶部２３へ格納し、システムコンフィグレーション用パラメータから仮想ネットワークアドレスを抽出して、仮想ネットワークアドレス記憶部２４へ格納する。
【００３０】
また、制御装置システムの起動時に、制御装置１−１，１−２の運用系情報伝達部１２は、運用系種別をネットワークインタフェースユニット２−１，２−２の運用系状態判別部２１へ通知する。なお、初期状態では、Ａ系が運用系、Ｂ系が非運用系にあらかじめ設定されているとする。したがって、初期状態では、制御装置１−１の運用系情報伝達部１２は、運用系種別として運用系であることを示す情報をネットワークインタフェースユニット２−１の運用系状態判別部２１へ通知し、制御装置１−２の運用系状態伝達部１２は、運用系種別として非運用系であることを示す情報をネットワークインタフェースユニット２−２の運用系情報判別部２１へ通知する。
【００３１】
運用系状態判別部２１は、運用系種別として、制御系であることを示す情報が通知された場合、仮想ネットワークアドレス情報を設定するようネットワークアドレス設定部２２へ指示する。一方、運用系状態判別部２１は、運用系種別として、非制御系であることを示す情報が通知された場合、実ネットワークアドレスを設定するようネットワークアドレス設定部２２へ指示する。ネットワークアドレス設定部２２は、運用系状態判別部２１からの指示にしたがって、仮想ネットワークアドレスまたは実ネットワークアドレスを物理ネットワークインタフェース２５へ設定する。すなわち、アドレス設定部であるネットワークアドレス設定部２２は、接続される制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定する。
【００３２】
図４は、本実施の形態の運用系におけるアドレス設定の一例を示す図である。運用系のネットワークアドレス設定部２２は、図４に示すように、仮想ネットワークアドレスを物理ネットワークインタフェース２５へ設定する。
【００３３】
図５は、本実施の形態の非運用系におけるアドレス設定の一例を示す図である。非運用系のネットワークアドレス設定部２２は、図５に示すように、実ネットワークアドレスを物理ネットワークインタフェース２５へ設定する。
【００３４】
図６は、本実施の形態のオペレータインタフェースステーション４−１，４−２が有するアドレス変換テーブルの状態の一例を示す図である。アドレス変換テーブルには、ネットワークインタフェースユニット２−１，２−２の物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスと論理アドレスが格納される。
【００３５】
なお、図６では、アドレス変換テーブルに物理ネットワークインタフェースの名称を記載しているが、実際のアドレス変換テーブルには、物理ネットワークインタフェースの名称はなくてもよい。物理ネットワークインタフェースの名称に対応付けて、論理アドレスおよび物理アドレスの組をアドレス変換テーブルに格納する場合には、後述の通信フレームにおけるデータ部分または他の部分に、物理ネットワークインタフェースの名称を示す情報が格納される。また、図６では、ネットワークインタフェースユニット２−１の物理ネットワークインタフェース２５の名称を「物理ネットワークインタフェースＡ」とし、ネットワークインタフェースユニット２−２の物理ネットワークインタフェース２５の名称を「物理ネットワークインタフェースＢ」としている。
【００３６】
アドレス変換テーブル管理部４３は、ネットワークインタフェースユニット２−１，２−２からアドレス変換テーブルの更新要求を受け取ると、アドレス変換テーブルの内容を更新する。アドレス変換テーブルの更新要求は、後述するように、ネットワークインタフェースユニット２−１，２−２が、他方のネットワークインタフェースユニット２−１，２−２の障害を検出した場合にネットワークインタフェースユニット２−１，２−２から送出される。
【００３７】
図７は、本実施の形態の通信フレームの構成例を示す図である。図７に示すように、本実施の形態の通信フレームは、プリアンブル７１、ＤＰＡ（Destination  Physical  Address）７２、ＳＰＡ（Source  Physical  Address）７３、Ｔｙｐｅ７４、データ７５、ＦＣＳ（Frame  Check  Sequence）７６で構成される。物理ネットワークインタフェース２５は、上位層処理部１３から受け取ったデータを元に、通信フレームを生成して送出する。物理ネットワークインタフェース４１は、上位層処理部４４から受け取ったデータを元に、通信フレームを生成して送出する。プリアンブル７１は、送受信の同期を取り、フレームの始まりを合図するために用いる特定のビット列である。プリアンブル７１は、送信時に付加されて受信時に破棄される。
【００３８】
ＤＰＡ７２には、物理的な宛先アドレスが格納される。本実施の形態では、通信相手となる宛先の物理ネットワークインタフェースのアドレスがＤＰＡ７２に設定される。ＳＰＡ７３は、送信元の物理的なアドレスが格納される。本実施の形態では、ＳＰＡ７３には、送信元の物理ネットワークインタフェースのアドレスが設定される。
【００３９】
Ｔｙｐｅ７４には、次に続くデータ７５のフィールドに格納するデータに対応する上位層プロトコルを識別する情報が入る。すなわち、Ｔｙｐｅ７４には、データ７５を生成した上位層プロトコルを識別する情報が格納される。データ７５は、ＤＬＡ（Destination  Logical  Address）７７、ＳＬＡ（Source  Logical  Address）７８およびデータ７９で構成される。ＤＬＡ７７は論理的な宛先アドレスである。本実施の形態では、ＤＬＡ７７には、通信相手となる宛先の物理ネットワークインタフェースに設定される論理アドレスが設定される。ＳＬＡ７８は、データを送信する論理的なネットワークインタフェースの論理アドレスを設定する。データ７９は、上位層プロトコルにより生成された通信データが格納される。ＦＣＳ７６には、受信したフレームに誤りがないかどうかを調べるために付加される冗長情報が格納される。
【００４０】
本実施の形態では、ネットワークインタフェースも含め、全てが二重化されている。このため、一方の系のいずれかの装置が故障した場合でも、他方の系を用いることができるため、ロバスト性を確保することができる。一方、単に、全てが二重化されているだけであると、ネットワークインタフェースごとに異なるアドレスが設定されていることから、運用系のネットワークインタフェースが故障して冗長系のネットワークインタフェースが運用系となった場合、オペレータインタフェースステーションは設定変更を行う必要がある。本実施の形態では、仮想ネットワークアドレスを導入し、運用系に設定されているネットワークインタフェースユニットでは、運用系に設定されているネットワークインタフェースユニットがどのハードウェアであるかにかかわらず、仮想ネットワークアドレスを用いる。すなわち、仮想ネットワークアドレスは、ハードウェアに依存しない。このため、運用系のネットワークインタフェースユニットとして設定されるハードウェアが切り替わっても、すなわち仮想ネットワークアドレスに対応するハードウェアが切り替わっても、オペレータインタフェースステーションは切替え前と同じアドレスを用いて通信を継続することができる。オペレータインタフェースステーションにおけるアプリケーションでは一般にＩＰアドレスをはじめとした論理アドレスを用いている。したがって、ネットワークインタフェースが故障しても通信が継続できるようにするためには、一般には、切替後のネットワークインタフェースのハードウェアに対応する物理アドレスおよび論理アドレスを、オペレータインタフェースステーションへ設定する必要がある。本実施の形態では、仮想ネットワークアドレスとして論理アドレスおよび物理アドレスの両方を用いるため、物理アドレスおよび論理アドレスともに、運用系のネットワークインタフェースの切替えに依存せずに、同じ仮想ネットワークアドレスを用いて通信を継続することができる。すなわち、全てを二重化して、上記のように仮想ネットワークアドレスを用いることにより、ネットワークインタフェースユニットに特別な機能を追加することなく、ロバスト性を確保することができる。非運用系のネットワークインタフェースでは実ネットワークアドレスを用いているので、オペレータインタフェースステーションは、非運用系のネットワークインタフェースとも通信を行うことができる。
【００４１】
図８は、本実施の形態のネットワークシステムにおいてＡ系の制御装置システムに障害が発生した場合の動作の一例を示すチャート図である。まず、Ａ系の制御装置システムに障害が発生し、ネットワークインタフェースユニット２−１からの送信が途絶える（ステップＳ１）。Ａ系の制御装置システムの障害の要因は、様々考えられる。例としては、制御装置１−１、ネットワークインタフェースユニット２−１、電源ユニット７−１、ベースユニット８−１のハードウェアの故障、制御装置システムを構成する各装置を接続するケーブルの断線が考えられる。
【００４２】
ネットワークインタフェースユニット２−２は、ネットワークインタフェースユニット２−１の異常を検出し、ネットワークインタフェースユニット２−１が離脱したと判断する（ステップＳ２）。具体的には、ネットワークインタフェースユニット２−２の運用系状態判別部２１は、物理ネットワークインタフェース２５を介して、ネットワークインタフェースユニット２−１からの送信が一定時間以上無いことを検出すると、ネットワークインタフェースユニット２−１が異常であると判断する。なお、ネットワークインタフェースユニット２−１は、例えば、定期的に送信を行っているとする。運用系状態判別部２１は、ネットワークインタフェースユニット２−１が異常であると判断すると、アドレス変換テーブル更新指示部２６に対して、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２へアドレス変換テーブルの更新要求するよう指示する。
【００４３】
ネットワークインタフェースユニット２−２は、自己の物理アドレスおよび論理アドレスを仮想アドレスに変更し、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２へアドレス変換テーブルの更新要求を送信する（ステップＳ３）。アドレス変換テーブルの更新要求は、図７に示した通信フレームにより送信される。すなわち、ネットワークインタフェースユニット２−２は、アドレス変換テーブルの更新を要求する際に、アドレス変換テーブルの更新を要求することを示す通信フレームを生成し、通信フレームに自己に設定されている物理アドレスおよび論理アドレスを格納する。オペレータインタフェースステーション４−１，４−２では、アドレス変換テーブル管理部４３が、アドレス変換テーブルの更新要求に基づいて、アドレス変換テーブルを更新する。オペレータインタフェースステーション４−１，４−２におけるアドレス変換テーブルの更新動作の詳細は後述する。
【００４４】
次に、Ａ系の制御装置システムが障害から復旧すると、ネットワークインタフェースユニット２−１は、ネットワークへ再加入する、すなわちネットワークインタフェースユニット２−１からの送信が再開される（ステップＳ４）。なお、Ａ系の制御装置システムが障害から復旧すると、制御装置１−１は、例えば、制御装置１−２から運用系から待機系へ送信されるデータをトラッキングケーブル３から受信することにより、制御装置１−２が運用系として動作していることを把握する。そして、制御装置１−１の運用系情報伝達部１２は、ネットワークインタフェースユニット２−１へ運用系種別として待機系であることを示す情報を通知する。これにより、ネットワークインタフェースユニット２−１は、ネットワークインタフェースユニット２−２が運用系として動作していることを認識する。すると、ネットワークインタフェースユニット２−１は、自己の物理アドレスおよび論理アドレスを実アドレスに変更し、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２へアドレス変換テーブルの更新要求を送信する（ステップＳ５）。障害から復旧した後のネットワークインタフェースユニット２−１の動作の詳細は後述する。
【００４５】
図８では、Ａ系の制御装置システムが運用系に設定されている場合に、Ａ系の制御装置システムに障害が発生した例を説明したが、Ｂ系の制御装置システムが運用系に設定されている場合に、Ｂ系の制御装置システムに障害が発生した場合も、同様に、Ａ系のネットワークインタフェースユニット２−１がＢ系の制御装置システムの異常を検出してオペレータインタフェースステーション４−１，４−２へアドレス変換テーブルの更新要求を送信する。
【００４６】
図９は、Ａ系の制御装置システムの障害を検出した場合のＢ系のネットワークインタフェースユニット２−２における動作の一例を示すフローチャートである。ネットワークインタフェースユニット２−２は、ネットワークインタフェースユニット２−１の異常を検出すると、物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスに仮想ネットワークアドレス記憶部２４に記憶されている物理アドレスであるＶｉｒＰａ＿Ａを設定する（ステップＳ９１）。具体的には、ネットワークインタフェースユニット２−２の運用系状態判別部２１は、ネットワークインタフェースユニット２−１の異常を検出すると、ネットワークアドレス設定部２２に対して、物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスに仮想ネットワークアドレス記憶部２４に記憶されている物理アドレスであるＶｉｒＰａ＿Ａを設定するよう指示し、ネットワークアドレス設定部２２が、指示にしたがって、物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスにＶｉｒＰａ＿Ａを設定する。
【００４７】
次に、ネットワークインタフェースユニット２−２は、物理ネットワークインタフェース２５の論理アドレスに仮想ネットワークアドレス記憶部に記憶されている論理アドレスであるＶｉｒＬａ＿Ａを設定する（ステップＳ９２）。具体的には、ネットワークインタフェースユニット２−２の運用系状態判別部２１は、ネットワークアドレス設定部２２に対して、物理ネットワークインタフェース２５の論理アドレスに仮想ネットワークアドレス記憶部に記憶されている論理アドレスであるＶｉｒＬａ＿Ａを設定するよう指示し、ネットワークアドレス設定部２２が、指示にしたがって、物理ネットワークインタフェース２５の論理アドレスにＶｉｒＬａ＿Ａを設定する。
【００４８】
次に、ネットワークインタフェースユニット２−２は、オペレータインタフェースステーション４−１に対して、アドレス変換テーブルの更新指示を発行する（ステップＳ９３）。具体的には、運用系状態判別部２１は、ネットワークインタフェースユニット２−１が異常であると判断すると、アドレス変換テーブル更新指示部２６に対して、オペレータインタフェースステーション４−１へアドレス変換テーブルの更新要求を送信するよう指示する。そして、アドレス変換テーブル更新指示部２６は、指示に従って、アドレス変換テーブルの更新要求を物理ネットワークインタフェース２５を介して送信する。
【００４９】
ネットワークインタフェースユニット２−２は、同様に、オペレータインタフェースステーション４−２に対して、アドレス変換テーブルの更新指示を発行する（ステップＳ９４）。
【００５０】
図１０は、障害が復旧した後の本実施の形態のネットワークインタフェースユニット２−１の動作の一例を示すフローチャートである。運用系に設定されていたＡ系の制御装置システムに、障害が生じた後、Ａ系の制御装置システムが復旧し、ネットワークインタフェースユニット２−１が、再び、通信を行うことができる状態になる。すると、制御装置１−１は、例えば、制御装置１−２から、運用系から待機系へ送信されるデータをトラッキングケーブル３から受信することにより、制御装置１−２が運用系として動作していることを把握する。そして、制御装置１−１の運用系情報伝達部１２は、ネットワークインタフェースユニット２−１へ運用系種別として待機系すなわち非運用系であることを示す情報を通知する。このため、ネットワークインタフェースユニット２−１は、自身は非運用系すなわち待機系に設定されたと判断し、物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスに実ネットワークアドレス記憶部２３に記憶されている物理アドレスであるＰａ＿Ａを設定する（ステップＳ１０１）。具体的には、運用系状態判別部２１が、ネットワークアドレス設定部２２に対して、物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスに実ネットワークアドレス記憶部２３に記憶されている物理アドレスであるＰａ＿Ａを設定するよう指示し、ネットワークアドレス設定部２２が、指示にしたがって、物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスにＰａ＿Ａを設定する。なお、復旧した段階では、Ａ系の制御装置システムは、障害発生前の設定のままであるため、Ａ系の制御装置システムは運用系に設定されている。
【００５１】
ネットワークインタフェースユニット２−１は、物理ネットワークインタフェース２５の論理アドレスに実ネットワークアドレス記憶部２３に記憶されている論理アドレスであるＬａ＿Ａを設定する（ステップＳ１０２）。具体的には、運用系状態判別部２１が、ネットワークアドレス設定部２２に対して、物理ネットワークインタフェース２５の物理アドレスに実ネットワークアドレス記憶部２３に記憶されている論理アドレスであるＬａ＿Ａを設定するよう指示し、ネットワークアドレス設定部２２が、指示にしたがって、物理ネットワークインタフェース２５の論理アドレスにＬａ＿Ａを設定する。
【００５２】
次に、ネットワークインタフェースユニット２−１は、オペレータインタフェースステーション４−１に対して、アドレス変換テーブルの更新指示を発行する（ステップＳ１０３）。具体的には、運用系状態判別部２１は、アドレス変換テーブル更新指示部２６に対して、オペレータインタフェースステーション４−１へアドレス変換テーブルの更新要求を送信するよう指示する。そして、アドレス変換テーブル更新指示部２６は、指示に従って、アドレス変換テーブルの更新要求を、物理ネットワークインタフェース２５を介して通信フレームとして送信する。すなわち、アドレス更新部であるアドレス変換テーブル更新指示部２６は、ネットワークアドレス設定部２２により設定されたネットワークアドレスに基づいてオペレータインタフェースステーション４−１に対してアドレス変換テーブルの更新を要求する。
【００５３】
次に、ネットワークインタフェースユニット２−１は、同様に、オペレータインタフェースステーション４−２に対して、アドレス変換テーブルの更新指示を発行する（ステップＳ１０４）。
【００５４】
図１１は、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２におけるアドレス変換テーブルの更新処理手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、オペレータインタフェースステーション４−１の動作を説明するが、オペレータインタフェースステーション４−２の動作も同様である。オペレータインタフェースステーション４−１のアドレス変換テーブル管理部４３は、物理ネットワークインタフェース４１を介してアドレス変換テーブルの更新指示の通信フレームを受信すると、通信フレームからＳＰＡ７３を取りだす（ステップＳ１１１）。また、オペレータインタフェースステーション４−１のアドレス変換テーブル管理部４３は、アドレス変換テーブルの更新指示の通信フレームからＳＬＡ７８を取りだす（ステップＳ１１２）。
【００５５】
そして、オペレータインタフェースステーション４−１のアドレス変換テーブル管理部４３は、取り出したＳＰＡ７３およびＳＬＡ７８が、アドレス変換テーブルの更新指示の送信元のネットワークインタフェースユニットの物理アドレスおよび論理アドレスであると認識して、アドレス変換テーブルを更新する（ステップＳ１１３）。
【００５６】
具体的には、オペレータインタフェースステーション４−１のアドレス変換テーブル管理部４３は、物理ネットワークインタフェースの名称が通信フレームに格納されている場合、アドレス変換テーブルにおける、該物理ネットワークインタフェースの名称に対応する論理アドレスおよび物理アドレスを、ステップＳ１１１およびステップＳ１１２で取り出したＳＰＡ７３およびＳＬＡ７８に更新する。
【００５７】
また、アドレス変換テーブルに物理ネットワークインタフェースの名称が格納されない場合には、すなわち、通信フレームに物理ネットワークインタフェースの名称を示す情報が格納されていない場合には、次のようにアドレス変換テーブルを変更する。アドレス変換テーブル管理部４３は、ステップＳ１１１およびステップＳ１１２で取り出したＳＰＡ７３およびＳＬＡ７８が、仮想ネットワークアドレスのアドレスであり、かつアドレス変換テーブルに仮想ネットワークアドレスの論理アドレスおよび物理アドレスが格納されていない場合には、アドレス変換テーブルに、ステップＳ１１１およびステップＳ１１２で取り出したＳＰＡ７３およびＳＬＡ７８を追加する。また、ステップＳ１１１およびステップＳ１１２で取り出したＳＰＡ７３およびＳＬＡ７８、仮想ネットワークアドレスのアドレスであり、かつアドレス変換テーブルに仮想ネットワークアドレスの論理アドレスおよび物理アドレスが格納される場合には、アドレス変換テーブルを変更しない。なお、本実施の形態では、このように既に登録されているアドレスであるために実際にはテーブルの内容を変更しない場合も含めてアドレス変換テーブルの更新という。
【００５８】
アドレス変換テーブル管理部４３は、ステップＳ１１１およびステップＳ１１２で取り出したＳＰＡ７３およびＳＬＡ７８が仮想ネットワークアドレスでなく、かつ、アドレス変換テーブルに該論理アドレスおよび物理アドレスが格納されている場合には、アドレス変換テーブルを変更しない。アドレス変換テーブル管理部４３は、ステップＳ１１１およびステップＳ１１２で取り出したＳＰＡ７３およびＳＬＡ７８が仮想ネットワークアドレスでなく、かつ、アドレス変換テーブルに該論理アドレスおよび物理アドレスが格納されていない場合には、アドレス変換テーブルに該論理アドレスおよび物理アドレスを追加する。実ネットワークアドレスの物理アドレスは、物理ネットワークインタフェース２５に固有の実際の物理アドレスであるため、障害により、送信を行わないネットワークインタフェースユニットに対応する物理ネットワークインタフェース２５の実ネットワークアドレスがアドレス変換テーブル内に残っていても、他の装置から同じ物理アドレスを送信元として通信フレームは送信されないため、問題は生じない。
【００５９】
以上のような、アドレス設定を行うことで、本実施の形態のネットワークシステムでは、制御装置が多重化されたネットワークシステムにおいて、被制御装置システムは全て二重化されており、ネットワークシステム全体のロバスト性を確保することができる。さらに、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２は、アドレス変換テーブルの更新要求に従ってアドレス変換テーブルを更新するだけでよいため、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２に対して、制御装置システムの二重化のために付加する機能は少なくて済む。
【００６０】
図１２は、本実施の形態のネットワークシステムにおいて、Ａ系が運用系として設定されている場合に、各装置に設定されるアドレスの一例を示す図である。図１２に示すように、Ａ系の物理ネットワークインタフェース２５には、仮想ネットワークアドレスの物理アドレスＶｉｒＰａ＿Ａおよび仮想ネットワークアドレスの論理アドレスＶｉｒＬａ＿Ａが設定されている。Ｂ系の物理ネットワークインタフェース２５には、実ネットワークアドレスである物理アドレスＰａ＿Ｂおよび実ネットワークアドレスである論理アドレスＬａ＿Ｂが設定されている。また、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２には、Ａ系の物理ネットワークインタフェース２５に対応するエントリとして、物理アドレスＶｉｒＰａ＿Ａと論理アドレスＶｉｒＬａ＿Ａが設定され、Ｂ系の物理ネットワークインタフェース２５に対応するエントリとして、物理アドレスＰａ＿Ｂと論理アドレスＬａ＿Ｂが設定されている。
【００６１】
図１３は、本実施の形態のネットワークシステムにおいて、Ａ系に障害が発生した後に、各装置に設定されるアドレスの一例を示す図である。図１３は、ネットワークインタフェースユニット２−２がＡ系の故障を検出して物理ネットワークインタフェース２５のアドレスを変更した後で、かつアドレス変換テーブルの更新要求をオペレータインタフェースステーション４−１，４−２へ送信する前の状態を示している。図１３に示すように、ネットワークインタフェースユニット２−２の物理ネットワークインタフェース２５には、仮想ネットワークアドレスの物理アドレスＶｉｒＰａ＿Ａおよび仮想ネットワークアドレスの論理アドレスＶｉｒＬａ＿Ａが設定される。
【００６２】
図１４は、本実施の形態のネットワークシステムにおいて、Ａ系に障害が発生した後に、ネットワークインタフェースユニット２−２がアドレス変換テーブルの更新要求を送信する状態を示す図である。上述したように、ネットワークインタフェースユニット２−２は、Ａ系の故障を検出すると、物理ネットワークインタフェース２５のアドレスを変更した後に、アドレス変換テーブルの更新要求をオペレータインタフェースステーション４−１，４−２へ送信する。
【００６３】
図１５は、図１４の状態の後に、Ａ系が復旧した後に、各装置に設定されるアドレスの一例を示す図である。図１５の状態では、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２は、図１４で説明したアドレス変換テーブルの更新要求を受信することによりアドレス変換テーブルを更新済みである。これにより、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２のアドレス変換テーブルでは、ネットワークインタフェースユニット２−２の物理ネットワークインタフェース２５に対応するエントリに、仮想ネットワークアドレスの物理アドレスＶｉｒＰａ＿Ａおよび仮想ネットワークアドレスの論理アドレスＶｉｒＬａ＿Ａが設定される。また、Ａ系が復旧した後、ネットワークインタフェースユニット２−１は、復旧後に、Ｂ系が運用系で稼働していることを認識し、非運用系として動作するために、物理ネットワークインタフェース２５に実ネットワークアドレスを設定している。そして、ネットワークインタフェースユニット２−１は、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２へアドレス変換テーブルの更新要求を送信する。
【００６４】
図１６は、図１５の状態の後に、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２がアドレス変換テーブルの更新要求にアドレス変換テーブルを更新した後の状態を示す図である。図１５に示したようにネットワークインタフェースユニット２−１は、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２へアドレス変換テーブルの更新要求を送信する。図１６では、これにより、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２がアドレス変換テーブルを更新した状態を示している。
【００６５】
以上の動作により、運用系がＡ系からＢ系に切り換わり、Ａ系が非運用系に設定される。本実施の形態では、以上のようなアドレス設定を採用しているため、メンテナンスなどのために、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２が、非運用系のＡ系と通信を行いたい場合に、実ネットワークアドレスを用いて通信を行うことができる。また、Ａ系とＢ系とで同一の仮想ネットワークアドレスを設定しておくと、運用系がＡ系からＢ系に切り換わっても、運用系で用いられる論理アドレスおよび物理アドレスは変更されない。このため、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２は、Ａ系とＢ系とどちらのネットワークインタフェースが運用系であるかを意識せずに、同一のアドレスを用いて運用系との通信を継続することができる。
【００６６】
次に、本実施の形態の制御装置１−１，１−２、ネットワークインタフェースユニット２−１，２−２およびオペレータインタフェースステーション４−１，４−２のハードウェア構成について説明する。
【００６７】
図１７は、実施の形態の制御装置１−１のハードウェア構成例を示す図である。図１７に示すように、実施の形態の制御装置１−１は、プロセッサ１０１、ワークメモリ１０２、不揮発性メモリ１０３および入出力部１０４を備える。プロセッサ１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、マイクロプロセッサである。
【００６８】
図２に示した記憶部１１は、図１７に示した不揮発性メモリ１０３により実現される。不揮発性メモリ１０３は、例えば、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）である。ワークメモリ１０２は、プロセッサ１による処理の実行のための一時記憶に用いられるメモリであり、例えばＲＡＭ（Random  Access  Memory）である。
【００６９】
図２に示した運用系情報伝達部１２および上位層処理部１３は、図１７に示したプロセッサ１０１により実現される。不揮発性メモリ１０３には、運用系情報伝達部１２および上位層処理部１３の動作を記述したプログラムが格納されており、プロセッサ１０１が、プログラムを読み出して実行することにより、運用系情報伝達部１２および上位層処理部１３が実現される。運用系情報伝達部１２および上位層処理部１３は、入出力部１０４を介してネットワークインタフェースユニット２−１へ情報を伝達する。また、記憶部１１に格納されたシステムコンフィグレーション用パラメータは、入出力部１０４を介してネットワークインタフェースユニット２−１へ伝達される。制御装置１−２のハードウェア構成は、制御装置１−１のハードウェア構成と同様である。
【００７０】
図１８は、実施の形態のネットワークインタフェースユニット２−１のハードウェア構成例を示す図である。図１８に示すように、実施の形態のネットワークインタフェースユニット２−１は、プロセッサ２０１、メモリ２０２、ネットワークインタフェースカード２０３、入出力部２０４、を備える。プロセッサ２０１は、例えば、ＣＰＵ、マイクロプロセッサである。
【００７１】
図２に示したネットワークアドレス設定部２２は、プロセッサ２０１およびメモリ２０２で実現される。実ネットワークアドレス記憶部２３および仮想ネットワークアドレス記憶部２４は、メモリ２０２により実現される。運用系状態判別部２１およびアドレス変換テーブル更新指示部２６は、図１８に示したプロセッサ２０１により実現される。運用系状態判別部２１、ネットワークアドレス設定部２２およびアドレス変換テーブル更新指示部２６の動作を記述したプログラムがメモリ２０２に格納されており、プロセッサ２０１が、プログラムを読み出して実行することにより、運用系状態判別部２１、ネットワークアドレス設定部２２およびアドレス変換テーブル更新指示部２６が実現される。物理ネットワークインタフェース２５は、ネットワークインタフェースカード２０３により実現される。ネットワークインタフェースユニット２−１のハードウェア構成は、ネットワークインタフェースユニット２−２のハードウェア構成と同様である。
【００７２】
オペレータインタフェースステーション４−１，４−２のハードウェア構成は、図１８に示したネットワークインタフェースユニット２−１のハードウェア構成と同様である。ただし、図１８は、上記の本発明にかかる動作を実現するためのハードウェア構成を示しており、一般には、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２は、図１８に示した構成に加え、ディスプレイなどである表示部、キーボートおよびマウスなどである入力部などを備える。
【００７３】
図２に示したアドレス変換テーブル管理部４３および上位層処理部４４は、プロセッサ２０１により実現される。記憶部４２は、メモリ２０２により実現される。物理ネットワークインタフェース４１は、ネットワークインタフェースカード２０３により実現される。アドレス変換テーブル管理部４３および上位層処理部４４の動作を記述したプログラムがメモリ２０２に格納されており、プロセッサ２０１が、プログラムを読み出して実行することにより、アドレス変換テーブル管理部４３および上位層処理部４４が実現される。
【００７４】
なお、本実施の形態では、制御装置システムを二重化した例を説明したが、三重以上に多重化した場合にも、非運用系を複数とすることで、同様のアドレス設定を実施することができる。すなわち、複数の制御装置のうちいずれか１つは運用系に設定され、複数の制御装置のうち運用系に設定されていない制御装置は待機系に設定される。また、オペレータインタフェースステーション４−１，４−２が、二重化された制御装置システムを複数組、管理する場合にも、二重化された組ごとに異なる仮想ネットワークアドレスを用いることで、本実施の形態と同様の動作を適用できる。
【００７５】
また、本実施の形態では、各制御装置とネットワークインタフェースユニットとを別の装置として示したが、制御装置とネットワークインタフェースユニットとを一体化したものを広義の制御装置とみなすこともできる。この場合、制御装置が、上述したネットワークインタフェースユニットを備えることになる。すなわち、制御装置１−１と、ネットワークインタフェースユニット２−１とが、別の装置として構成される例を説明したが、制御装置１−１がネットワークインタフェースユニット２−１としての機能を有していてもよい。同様に、制御装置１−２がネットワークインタフェースユニット２−２としての機能を有していてもよい。
【００７６】
以上のように、本実施の形態のネットワークシステムでは、制御装置が多重化されたネットワークシステムにおいて、被制御システムは全て二重化されており、ネットワークシステム全体のロバスト性を確保することができる。また、本実施の形態では、二重化された制御装置を管理するためのアプリケーションを開発する必要がなく、無駄な開発コスト、すなわち人的、時間的および金銭的コストが不要となる。また、二重化されていない制御装置を管理するオペレータインタフェースステーションを、二重化された制御装置の管理のために用いることができる。また、市販の計算機システムをオペレータインタフェースステーションとして用いる場合でも、二重化された制御装置のために追加する機能が少ない。このため、ユーザは、ネットワークシステムの構築を容易に構成することができる。
【００７７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１−１，１−２  制御装置、２−１，２−２  ネットワークインタフェースユニット、３  トラッキングケーブル、４−１，４−２  オペレータインタフェースステーション、５  ネットワークケーブル、６  スイッチングハブ、７−１，７−２  電源ユニット、８−１，８−２  ベースユニット、１１，４２  記憶部、１２  運用系情報伝達部、１３，４４  上位層処理部、２１  運用系状態判別部、２２  ネットワークアドレス設定部、２３  実ネットワークアドレス記憶部、２４  仮想ネットワークアドレス記憶部、２５，４１  物理ネットワークインタフェース、２６  アドレス変換テーブル更新指示部、４３  アドレス変換テーブル管理部。
【図１】
2018066061.tif 000003
【図２】
2018066061.tif 000004
【図３】
2018066061.tif 000005
【図４】
2018066061.tif 000006
【図５】
2018066061.tif 000007
【図６】
2018066061.tif 000008
【図７】
2018066061.tif 000009
【図８】
2018066061.tif 000010
【図９】
2018066061.tif 000011
【図１０】
2018066061.tif 000012
【図１１】
2018066061.tif 000013
【図１２】
2018066061.tif 000014
【図１３】
2018066061.tif 000015
【図１４】
2018066061.tif 000016
【図１５】
2018066061.tif 000017
【図１６】
2018066061.tif 000018
【図１７】
2018066061.tif 000019
【図１８】
2018066061.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月16日(2017.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制御装置と、
前記複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続される複数の通信制御装置と、
前記複数の制御装置を監視する監視装置と、
からなるネットワークシステムにおいて、
前記監視装置は、
前記複数の通信制御装置のネットワークアドレスがそれぞれ格納されたアドレス変換テーブルを記憶する記憶部を備え、
前記通信制御装置は、
接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定するアドレス設定部と、
前記アドレス設定部により設定された識別情報に基づいて前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス更新部と、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
待機系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置は、前記運用系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置の異常を検出すると、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを特徴とする請求項１または２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
運用系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置は、障害からの復旧後に、他の前記通信制御装置が運用系に設定されたことを検出すると、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定し、前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記通信制御装置は、前記アドレス変換テーブルの更新を要求する際に、前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを示す通信フレームを生成し、前記通信フレームに自己に設定されている識別情報を格納し、
前記監視装置は、
前記通信フレームに格納された識別情報に基づいて、前記アドレス変換テーブルを更新することを特徴とする請求項３または４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記監視装置を複数備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のネットワークシステム。
【請求項７】
複数の制御装置と、前記複数の制御装置を監視する監視装置とを備えるネットワークシステムにおいて、前記複数の制御装置のうちの１つに接続される通信制御装置であって、
接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定するアドレス設定部と、
前記アドレス設定部により設定された自己の識別情報に基づいて前記監視装置が保持するアドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス更新部と、
を備えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項８】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項７に記載の通信制御装置。
【請求項９】
複数の制御装置と、前記複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続される複数の通信制御装置と、前記複数の制御装置を監視する監視装置と、前記複数の制御装置を監視し前記複数の通信制御装置のネットワークアドレスがそれぞれ格納されたアドレス変換テーブルを記憶する監視装置と、を備えるネットワークシステムにおけるアドレス設定方法であって、
前記通信制御装置が、接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定する第１のステップと、
前記通信制御装置が、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定する第２のステップと、
前記通信制御装置が、前記第１のステップまたは前記第２のステップにより設定された識別情報に基づいて前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求する第３のステップと、
を含むことを特徴とするアドレス設定方法。
【請求項１０】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項９に記載のアドレス設定方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月11日(2018.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制御装置と、
前記複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続される複数の通信制御装置と、
前記複数の制御装置を監視する監視装置と、
からなるネットワークシステムにおいて、
前記監視装置は、
前記複数の通信制御装置のネットワークアドレスがそれぞれ格納されたアドレス変換テーブルを記憶する記憶部を備え、
前記通信制御装置は、
接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定するアドレス設定部と、
前記アドレス設定部により設定された識別情報に基づいて前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス更新部と、
を備え、
前記通信制御装置は、前記アドレス変換テーブルの更新を要求する際に、前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを示す通信フレームを生成し、前記通信フレームに自己に設定されている識別情報を格納し、
前記監視装置は、
前記通信フレームに格納された識別情報に基づいて、前記アドレス変換テーブルを更新することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
待機系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置は、前記運用系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置の異常を検出すると、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを特徴とする請求項１または２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
運用系に設定されている前記制御装置に接続される前記通信制御装置は、障害からの復旧後に、他の前記通信制御装置が運用系に設定されたことを検出すると、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定し、前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記監視装置を複数備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のネットワークシステム。
【請求項６】
複数の制御装置と、前記複数の制御装置を監視する監視装置とを備えるネットワークシステムにおいて、前記複数の制御装置のうちの１つに接続される通信制御装置であって、
接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定するアドレス設定部と、
前記アドレス設定部により設定された自己の識別情報に基づいて前記監視装置が保持するアドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス更新部と、
を備え、
前記アドレス変換テーブルの更新を要求する際に、前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを示す通信フレームを生成し、前記通信フレームに自己に設定されている識別情報を格納し、
前記監視装置は、前記通信フレームに格納された識別情報に基づいて、前記アドレス変換テーブルを更新することを特徴とする通信制御装置。
【請求項７】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項６に記載の通信制御装置。
【請求項８】
複数の制御装置と、前記複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続される複数の通信制御装置と、前記複数の制御装置を監視する監視装置と、前記複数の制御装置を監視し前記複数の通信制御装置のネットワークアドレスがそれぞれ格納されたアドレス変換テーブルを記憶する監視装置と、を備えるネットワークシステムにおけるアドレス設定方法であって、
前記通信制御装置が、接続される前記制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定する第１のステップと、
前記通信制御装置が、接続される前記制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定する第２のステップと、
前記通信制御装置が、前記第１のステップまたは前記第２のステップにより設定された識別情報に基づいて前記監視装置に対して前記アドレス変換テーブルの更新を要求する第３のステップと、
を含み、
前記通信制御装置は、前記アドレス変換テーブルの更新を要求する際に、前記アドレス変換テーブルの更新を要求することを示す通信フレームを生成し、前記通信フレームに自己に設定されている識別情報を格納し、
前記監視装置は、前記通信フレームに格納された識別情報に基づいて、前記アドレス変換テーブルを更新することを特徴とするアドレス設定方法。
【請求項９】
前記仮想の識別情報は、仮想の物理ネットワークアドレスおよび仮想の論理ネットワークアドレスであり、前記固有の識別情報は、固有の物理ネットワークアドレスおよび固有の論理ネットワークアドレスであることを特徴とする請求項８に記載のアドレス設定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるネットワークシステムは、複数の制御装置と、複数の制御装置のうちの１つにそれぞれ接続される複数の通信制御装置と、複数の制御装置を監視する監視装置と、からなるネットワークシステムであり、監視装置は、複数の通信制御装置のネットワークアドレスがそれぞれ格納されたアドレス変換テーブルを記憶する記憶部を備える。通信制御装置は、接続される制御装置が運用系に設定されている場合、自己の識別情報に、仮想の識別情報を設定し、接続される制御装置が待機系に設定されている場合、自己の識別情報に、固有の識別情報を設定するアドレス設定部と、アドレス設定部により設定された識別情報に基づいて監視装置に対してアドレス変換テーブルの更新を要求するアドレス更新部と、を備える。通信制御装置は、アドレス変換テーブルの更新を要求する際に、アドレス変換テーブルの更新を要求することを示す通信フレームを生成し、通信フレームに自己に設定されている識別情報を格納し、監視装置は、通信フレームに格納された識別情報に基づいて、アドレス変換テーブルを更新する。
【国際調査報告】
2018066061.tif 000021
2018066061.tif 000022