(57)【要約】【課題】  二重化のための特別なハードウェア及びソフトウェアを必要とせず、開発コスト・時間的な負担が小さく、かつ高速な制御権切り替えを可能とした通信制御システムを実現する。【解決手段】  操作監視装置と通信すると共に、サブシステム通信ネットワークを介して共通のサブシステムと通信する制御側及び待機側サブシステムゲートウェイを備えた通信制御システムにおいて、  前記待機側サブシステムゲートウェイは、前記サブシステムに対する出力データの書き込みが禁止される。【選択図】                    図１
2006065631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作監視装置と通信すると共に、サブシステム通信ネットワークを介して共通のサブシステムと通信する制御側及び待機側サブシステムゲートウェイを備えた通信制御システムにおいて、
前記待機側サブシステムゲートウェイは、前記サブシステムに対する出力データの書き込みが禁止されることを特徴とする通信制御システム。
【請求項２】
前記待機側サブシステムゲートウェイは、前記サブシステムからの読み込んだ出力データと自身の出力データを一致させる出力データトラッキング手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信制御システム。
【請求項３】
前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイは、システムコモンスイッチを備え、このスイッチが前記操作監視装置により一方のステータスに操作されたときには制御側に、他方のステータスに操作されたときには待機側に切り替えられることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信制御システム。
【請求項４】
前記操作監視装置は、前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイの通信状態を参照して前記システムコモンスイッチを操作する制御権切り替え判断手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の通信制御システム。
【請求項５】
前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイは、前記サブシステム通信ネットワークに接続されたＯＰＣサーバを介して前記サブシステムとデータの授受を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の通信制御システム。
【請求項６】
前記サブシステムは、ＰＬＣであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の通信制御システム。
【請求項７】
前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイは、汎用のパソコンで構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の通信制御システム。
【請求項８】
前記操作監視装置並びに前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイは、分散型制御システムの制御バスに接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の通信制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作監視装置と通信すると共に、サブシステム通信ネットワークを介して共通のサブシステムと通信する制御側及び待機側サブシステムゲートウェイを備えた通信制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、非特許文献１に開示されている汎用サブシステムゲートウェイ（GSGW: General Purpose Subsystem Gate Way）の機能ブロック図である。汎用のサブシステムゲートウェイ５０１は、分散型制御システムの制御バス５０２を介して操作監視装置５０３と通信すると共に、サブシステム通信ネットワークに接続されたＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等のサブシステム５０４とＯＰＣ（OLE for Process Control）ＤＡ（Data Access）サーバを介して通信する。
【０００３】
ＯＰＣ  ＤＡサーバ経由で収集されたサブシステムのデータは、データバッファ５０５に格納され、通信入出力データ領域５０６に割り付けられる。通信入出力データ領域５０６に割り付けられたデータは、分散型制御システムの制御装置と同様な処理でサブシステムゲートウェイに備えられた制御機能ブロック５０７やシーケンス制御機能ブロック５０８からアクセスすることができる。
【０００４】
制御バスを介して通信する上位の操作監視装置５０３より、これら制御機能ブロック５０７を監視及び操作し、シーケンス制御機能ブロック５０８で発生したメッセージをアラームウィンドウに表示することができる。
【０００５】
サブシステムゲートウェイは、汎用性を持たせる設計上、パソコンで実現されるために、分散型制御システムの制御装置のように内部で高度に二重化された装置に比較すると信頼性が低いという問題点がある。この対応として、２台のサブシステムゲートウェイを用いて二重化することで信頼性の向上を図ることが可能である。
【０００６】
図３は分散型制御システムに接続された従来の通信制御システムの一例を示す機能ブロック図である。１は、分散型制御システムにおいて上位の操作監視装置であり、制御バス２に接続されている。３は制御バス２に接続された制御装置であり、上位装置１と通信すると共にＩ／Ｏバス４を介してプラントの機器５の制御を担当する。
【０００７】
６及び７は、制御側及び待機側のサブシステムゲートウェイであり、制御バス２を介して操作監視装置１と通信すると共に、イーサネット（登録商標）に代表される汎用通信バス８及びサブシステム通信ネットワーク９間に接続されたＯＰＣサーバ１１及び１２と通信してＯＰＣ  ＤＡインターフェースでデータの授受を行う。
【０００８】
ＯＰＣサーバ１１及び１２は、サブシステム通信ネットワーク９を介して共通のサブシステム１０と通信して出力データを取得し、汎用通信バス８を介して制御側及び待機側のサブシステムゲートウェイ６及び７に渡すと共に、制御側及び待機側のサブシステムゲートウェイ６及び７の書き込みデータを取得してサブシステム１０に渡す中継的な機能を備える。
【０００９】
サブシステムゲートウェイ６及び７は、夫々等値化アプリケーション６１及び７１を内部に備え、これら間の等値化通信により待機側サブシステムゲートウェイ７のデータが制御側サブシステムゲートウェイ６のデータをトラッキングする等値化が実行され、制御側サブシステムゲートウェイの異常発生で操作監視装置１に指令で待機側に制御権が切り替えられた場合の引継ぎがシームレスに実現される。
【００１０】
図４は分散型制御システムに接続された従来の通信制御システムの他の例を示す機能ブロック図である。この例の特徴は、外部に共有ディスク１３を設け、制御側サブシステムゲートウェイ６よりクラスタ資源（データ、ＩＰアドレス、アプリケーション）を書き込んで更新保持しておき、制御側の異常発生で待機側サブシステムゲートウェイ７より、保持されていたクラスタ資源をマウントしてデータの引継ぎを行って制御権を切り替える。
【００１１】
サブシステムゲートウェイに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【００１２】
【非特許文献１】横河電機発行  General Specification GS33Q03P10-31    2004.03.01 3版                        LFS1250 GSGW「汎用サブシステムゲートウェイパッケージ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の二重化実現の手法では、次のような問題点がある。
（１）図３に示した等値化のための専用アプリケーションをサブシステムゲートウェイの内部に設ける構成では、汎用のパソコン内に二重化のための特別なハードウェア（インターフェースカード）やソフトウェアを必要とし、専用ハードウェアおよびデバイスドライバの開発におけるコスト・時間的な負担が大きい。これらは汎用的な技術ではないため、長期間の保守・技術の進歩への追従が困難である。
【００１４】
（２）図４に示したクラスタシステムでは、特別なハードウェア（共通ディスク１３）を別途必要とし、更にマウントのために高速な切り換えができない点（10秒〜数分程度を必要とする）で、シームレスな制御権切り替えが困難である。又、クラスタシステム関連のソフトウェアと自社開発ソフトウェアが競合してしまうおそれもある。
【００１５】
従って本発明が解決しようとする課題は、二重化のための特別なハードウェア及びソフトウェアを必要とせず、開発コスト・時間的な負担が小さく、かつ高速な制御権切り替えを可能とした通信制御システムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）操作監視装置と通信すると共に、サブシステム通信ネットワークを介して共通のサブシステムと通信する制御側及び待機側サブシステムゲートウェイを備えた通信制御システムにおいて、
前記待機側サブシステムゲートウェイは、前記サブシステムに対する出力データの書き込みが禁止されることを特徴とする通信制御システム。
【００１７】
（２）前記待機側サブシステムゲートウェイは、前記サブシステムからの読み込んだ出力データと自身の出力データを一致させる出力データトラッキング手段を備えたことを特徴とする（１）に記載の通信制御システム。
【００１８】
（２）前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイは、システムコモンスイッチを備え、このスイッチが前記操作監視装置により一方のステータスに操作されたときには制御側に、他方のステータスに操作されたときには待機側に切り替えられることを特徴とする（１）又は（２）に記載の通信制御システム。
【００１９】
（４）前記操作監視装置は、前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイの通信状態を参照して前記システムコモンスイッチを操作する制御権切り替え判断手段を備えたことを特徴とする（３）に記載の通信制御システム。
【００２０】
（５）前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイは、前記サブシステム通信ネットワークに接続されたＯＰＣサーバを介して前記サブシステムとデータの授受を行うことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の通信制御システム。
【００２１】
（６）前記サブシステムは、ＰＬＣであることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の通信制御システム。
【００２２】
（７）前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイは、汎用のパソコンで構成されていることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載の通信制御システム。
【００２３】
（８）前記操作監視装置並びに前記制御側及び待機側サブシステムゲートウェイは、分散型制御システムの制御バスに接続されていることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の通信制御システム。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）本発明では、待機側サブシステムゲートウェイの出力データは、制御側サブシステムゲートウェイの出力データの出力値をトラッキングすることにより、データを等値化する仕組みとなっている。従って、通常の二重化で必要となるデータ等値化のための特別なハードウェア、ソフトウェアを必要としない。
【００２５】
（２）通常の二重化手法では多大な開発工数を必要とするが、本発明ではサブシステムゲートウェイが備えている標準機能を利用するため、短期間で二重化開発が実現できる。
【００２６】
（３）本発明では、マウントによるクラスタ資源データの引継ぎを行わないので、高速な制御権切り替えが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、分散型制御システムに接続された本発明の通信制御システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。図２及び図３で説明した従来構成と同一要素には同一符号を付し、説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。
【００２８】
図１において、１００は二重化対応操作手段であり、操作監視手段１内に設けられる。２００は制御側サブシステムゲートウェイであり、ＴＡＧ＿Ａのタグ名で二重化対応操作手段１００側より管理される。同様に、３００は制御側サブシステムゲートウェイであり、ＴＡＧ＿Ｂのタグ名で二重化対応操作手段１００側より管理される。
【００２９】
二重化対応操作手段１００において、１０１はＴＡＧ読み取り手段であり、制御権切り替え判断手段１０２及びシステムコモンスイッチ１０３を介してＴＡＧ＿Ａ又はＴＡＧ＿Ｂよりタグデータを読み込む。図示ではＴＡＧ＿Ａが制御側であり、システムコモンスイッチ１０３はＴＡＧ＿Ａ側がＯＮ、ＴＡＧ＿Ｂ側がＯＦＦとされ、ＴＡＧ＿Ａ側のタグデータのみがＴＡＧ読み取り手段１０２に読み込まれている。
【００３０】
１０４はＴＡＧ書き込み手段であり、システムコモンスイッチ１０５を介してＴＡＧ＿Ａ及びＴＡＧ＿Ｂにタグデータを書き込む。システムコモンスイッチ１０５はＴＡＧ＿Ａ側及びＴＡＧ＿Ｂ側が共にＯＮとされ、ＴＡＧ＿Ａ及びＴＡＧ＿Ｂの双方にタグデータが書き込まれている。
【００３１】
ＴＡＧ＿Ａの制御側サブシステムゲートウェイ２００において、２０１は出力データ読み込み手段であり、ＯＰＣサーバ１１を介してサブシステム１０の出力データ１０ａを読み込む。２０２は出力データ書き込み手段であり、ＯＰＣサーバ１１を介してサブシステム１０に出力データを書き込む。
【００３２】
２０３は出力データトラッキング手段、２０４はシステムコモンスイッチである。このシステムコモンスイッチは、制御側では一方のステータス（図示ではＯＦＦ側）に操作され、出力データ書き込み手段２０２の機能がアクティブとされ、出力データトラッキング手段２０２の機能は停止状態に操作されている。
【００３３】
２０５は通信監視手段であり、出力データ読み込み手段２０１の読み込みデータに基づいて通信状態を反映する。この情報は、制御権切り替え判断手段１０２により参照され、異常があると判断された場合には、制御権をＴＡＧ＿ＡからＴＡＧ＿Ｂに切り替える。
【００３４】
ＴＡＧ＿Ｂの待機側サブシステムゲートウェイ３００において、３０１は出力データ読み込み手段であり、ＯＰＣサーバ１２を介してサブシステム１０の出力データ１０ａを読み込む。３０２は出力データ書き込み手段であり、ＯＰＣサーバ１２を介してサブシステム１０に出力データを書き込む機能を有するが、ＴＡＧ＿Ｂが待機側であるために出力データの書き込みが禁止される。この書き込み禁止操作が、本発明の第１の特徴技術である。
【００３５】
３０３は出力データトラッキング手段、３０４はシステムコモンスイッチである。このシステムコモンスイッチは、待機側では他方のステータス（図示ではＯＮ側）に操作され、出力データ書き込み手段３０２の機能は停止状態に操作され、出力データトラッキング手段３０３の機能がアクティブとされる。
【００３６】
出力データトラッキング手段３０３は、出力データ読み込み手段３０１で読み込まれたサブシステムの出力データをトラッキングし、ＴＡＧ＿Ｂの出力データをサブシステムの出力データと一致させている。このトラッキング操作が、本発明の第２の特徴技術である。
【００３７】
３０５は通信監視手段であり、出力データ読み込み手段３０１の読み込みデータに基づいて通信状態を反映する。この情報は、制御権切り替え判断手段１０２により参照される。制御権切り替え判断手段１０２は、ＴＡＧ＿Ａが異常であり、ＴＡＧ＿Ｂが正常と判断された場合には、制御権をＴＡＧ＿ＡからＴＡＧ＿Ｂに切り替える。
【００３８】
制御権がＴＡＧ＿ＡからＴＡＧ＿Ｂに切り替えられた場合には、上記した各要素の動作は、ＴＡＧ＿ＡとＴＡＧ＿Ｂを入れ替えたものとなる。
【００３９】
ＴＡＧ＿Ａ及びＴＡＧ＿Ｂにおけるシステムコモンスイッチ２０４及び３０４は、汎用のパソコンで標準装備されている複数のシステムコモンスイッチを利用することで実現されるので、特別なハードウェア、ソフトウェア及びエンジニアリングは不要である。従って、本発明では、最小のコストと開発工数によりシームレスな切り替えを可能とする通信制御システムを実現することができる。
【００４０】
図１の実施形態では、サブシステム１０としてはＰＬＣを例示したが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、サブシステム通信ネットワーク９を介してＯＰＣサーバとデータの授受が可能な機器一般に適用可能である。
【００４１】
サブシステムゲートウェイ２００及び３００は、汎用性を持たせるためにパソコンで構成した例を示したが、これに限定されるものではない。更に、サブシステムゲートウェイ２００及び３００は、分散型制御システムの制御バスに接続されている例を示したがこれに限定されるものではなく、専用の操作監視装置と通信する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】分散型制御システムに接続された本発明の通信制御システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】非特許文献１に開示されている汎用サブシステムゲートウェイの機能ブロック図である。
【図３】分散型制御システムに接続された従来の通信制御システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図４】分散型制御システムに接続された従来の通信制御システムの他の例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  操作監視装置
２  制御バス
３  制御装置
４  Ｉ／Ｏバス
５  機器
８  汎用通信バス
９  サブシステム通信ネットワーク
１０  サブシステム
１０ａ  出力データ
１１，１２  ＯＰＣサーバ
１００  二重化対応操作手段
１０１  ＴＡＧ読み取り手段
１０２  制御権切り替え判断手段
１０３，１０５  システムコモンスイッチ
１０４  ＴＡＧ書き込み手段
２００  制御側サブシステムゲートウェイ
３００  待機側サブシステムゲートウェイ
２０１，３０１  出力データ読み取り手段
２０２，３０２  出力データ書き込み手段
２０３，３０３  出力データトラッキング手段
２０４，３０４  システムコモンスイッチ
２０５，３０５  通信監視手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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