(57)【要約】【課題】  フラッシュメモリへ書き込みを行った後に、フラッシュメモリに書き込まれたデータを読み返し、検証する機能を追加することにより、フラッシュメモリに正しい変更データが設定でき、装置が正常に起動、動作することを補償する制御システムを提供する。【解決手段】  通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、制御装置は、前記記憶部に書き換えられた前記データを読み返し、前記上位装置に与えられたデータに基づいて検証し、検証結果を前記上位装置に通知する。【選択図】                    図１
2006285436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、
制御装置は、前記記憶部に書き換えられた前記データを読み返し、前記上位装置に与えられたデータに基づいて検証し、検証結果を前記上位装置に通知することを特徴とする制御システム。
【請求項２】
通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、
制御装置は、
前記記憶部書き込み時に、前記上位装置から与えられる変更データを受け付けるとともに、読み返し時に前記記憶部に書き込まれた変更データを読み返し、前記上位装置から与えられる変更データと検証して検証結果を前記上位装置に通知するオンライン変更タスク部と、
前記記憶部書き込み時に、前記オンライン変更タスク部の指示により前記上位装置から与えられた変更データを取り込むとともに、読み返し時に、前記上位装置から与えられた変更データを前記オンライン変更タスク部に通知するデータベースと、
前記記憶部書き込み時に、前記オンライン変更タスク部の指示により前記データベースに書き込まれた変更データを読み込み、前記記憶部に書き込むとともに、読み返し時に、前記記憶部に書き込まれた変更データを読み返しデータとして受け付け、前記オンライン変更タスク部に通知する処理受付部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の制御システム。
【請求項３】
通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、
制御装置は、
前記記憶部書き込み時に、前記上位装置から与えられる変更データを受け付ける変更受け付け部と、読み返し時に前記記憶部に書き込まれた変更データを読み返し、前記上位装置から与えられる変更データと検証する検証部と、検証結果を前記上位装置に通知する制御部を備えるオンライン変更タスク部と、
前記記憶部書き込み時に、前記オンライン変更タスク部の前記変更受け付け部の指示により前記上位装置から与えられた変更データを取り込むとともに、読み返し時に、前記オンライン変更タスク部の指示により、前記上位装置から与えられた変更データを前記オンライン変更タスク部の検証部に通知するデータベースと、
前記記憶部書き込み時に前記オンライン変更タスク部の変更受け付け部の指示により前記データベースに書き込まれた変更データを読み込み、前記記憶部に書き込む書き込み処理受付部と、読み返し時に、前記記憶部に書き込まれた変更データを読み返しデータとして受け付け、前記オンライン変更タスク部の検証部に通知する読み返し処理受付部を備える処理受付部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、通信ネットワークを介して制御対象に対して複数並列に備えることを特徴とする請求項１乃至３記載の制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記検証部による検証結果が不一致の場合、制御装置を停止する制御を行う請求項１乃至４記載の制御システム。
【請求項６】
前記上位装置は、前記制御部から検証結果を入力し、検証結果に応じた信号を発信する通知部を備えることを特徴とする請求項１乃至５記載の制御システム。
【請求項７】
前記記憶部は、フラッシュメモリであることを特徴とする請求項１乃至６記載の制御システム。
【請求項８】
通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、
上位装置は変更データをデータベースに記憶して制御装置に変更要求を行い、
前記制御装置のオンライン変更タスク部はこの変更要求を受け付け、データベースに変更データを書き込むとともに、処理受付部に対し書き込み要求を行い、
前記処理受付部はこの書き込み要求によりデータベースに書き込まれた変更データを記憶部に書き込み、
前記オンライン変更タスクは前記処理受付部に読み返し要求を行い、
前記処理受付部は前記記憶部に記憶された変更データを読み返し、
前記オンライン変更タスク部はこの読み返された変更データと前記データベースに書き込まれた変更データを読み返して検証し、
検証結果を前記上位装置に通知することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、
前記上位装置は変更データをデータベースに記憶して前記制御装置に変更要求を行い、
前記制御装置のオンライン変更タスク部は変更受付部でこの変更要求を受け付け、データベースに変更データを書き込むとともに、処理受付部に対し書き込み要求を行い、
前記処理受付部はこの書き込み要求を書き込み処理受付部で受け付け、前記データベースに書き込まれた変更データを記憶部に書き込み、
前記オンライン変更タスクの検証部は前記処理受付部の前記読み返し処理受付部に読み返し要求を行い、
前記処理受付部の前記読み返し処理受付部は前記記憶部に記憶された変更データを読み返し、
前記オンライン変更タスク部の前記検証部はこの読み返された変更データと前記データベースに書き込まれた変更データを読み返して検証し、
前記制御部を介して検証結果を前記上位装置の通知部に通知することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリに対してデータの書き換えが行われた場合に、メモリに書き込まれたデータを書き換え元のデータと検証するメモリ補償装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来技術によるメモリ書き換え動作を示す機能ブロック図である。図３では、例としてプラントの安全制御装置に適用されたフラッシュメモリに対する書き換え動作を説明する。上位装置４００はエンジニアリングステーション等であり、通信ネットワーク２００を介して、安全制御装置１００との間で通信を行う。
【０００３】
安全制御装置１００はプログラムやデータベース及び管理データ（以下、データという）が保存されるフラッシュメモリ１４０を備え、必要に応じて格納されているデータが書き換えられる。
【０００４】
フラッシュメモリ１４０の書き換え処理のため、オンライン変更タスク部１１０とデータベース１２０と処理受付部１３０が備えられ、後述する動作によりフラッシュメモリ１４０に格納されているデータは書き換えられる。
【０００５】
上位装置４００は安全制御装置１００のフラッシュメモリ１４０に格納されているデータを書き換える必要がある場合、変更データ４０１Ａをデータベース４０１に用意する。上位装置４００と安全制御装置１００は通信ネットワーク２００を介して接続されており、オンラインによりフラッシュメモリ１４０のデータを書き換える。
【０００６】
安全制御装置１００はプラント等の制御対象３００と接続され、異常発生時に制御対象３００からのトリップ要求を受け、安全制御装置１００内のフラッシュメモリ１４０に書き込まれたデータに基づいて停止操作を実行する。
【０００７】
図３の構成による安全制御装置１００のフラッシュメモリ１４０のデータ書き換え動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。まず、フラッシュメモリ１４０に格納されているデータの書き換えが必要な場合、上位装置４００は安全制御装置１００に対し変更要求を行う（ステップ５Ａ）。オンライン変更タスク部１１０の変更受付部１１２は変更要求を受け付け、上位装置４００のデータベース４０１に格納されている変更データ４０１Ａを安全制御装置１００のデータベース１２０に変更データ１２０Ａとして書き込む（ステップ５Ｂ）。
【０００８】
変更受付部１１２は処理受付部１３０の書き込み処理受付部１３１に書き込み要求を行い（ステップ５Ｃ）、書き込み処理受付部１３１は、データベース１２０に書き込まれた変更データ１２０Ａを読み込む（ステップ５Ｄ）とともに、フラッシュメモリ１４０に変更データ１４０Ａとして書き込む（ステップ５Ｅ）。
【０００９】
以上の書き換え動作により、フラッシュメモリの書き換えが完了し、異常発生時には、フラッシュメモリ１４０に新たに書き換えられた変更データの内容に基づいて安全制御装置１００が作動する。
【００１０】
一般に、装置にフラッシュメモリが用いられている場合には、フラッシュメモリの信頼性確保の手法として、フラッシュメモリの書き換えが実行されることにより発生するイレーズ回数を監視し、スペックで指定された回数に達した時に交換を実行する管理が行われる。フラッシュメモリが安全制御装置内に実装されている場合には、システムの信頼性確保のために、この交換管理は重要である。
【００１１】
特許文献１には、フラッシュメモリの書き込み回数を制御する装置が記載されている。
【００１２】
【特許文献１】特開平７−１５３２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図３に示す構成において、安全制御装置１００は、オンライン変更タスク部１１０の変更受付部１１２を介して変更データ１２０Ａをデータベース１２０に取り込み、処理受付部１３０を介してフラッシュメモリ１４０へ書き込みをするのみであり、フラッシュメモリ１４０に正しくデータが書き換えられたかについては確認していなかった。
【００１４】
すなわち、フラッシュメモリ１４０自体や周辺の書き込み回路等の不具合は考慮していないので、書き込まれたデータにより、安全制御装置１００が正常に起動、動作できるかどうかを保障できなかった。この問題は、フラッシュメモリに限らず、その他一般的な記憶部に書き込んだ場合においても生じるおそれがある。
【００１５】
この発明は、フラッシュメモリへ書き込みを行った後に、フラッシュメモリに書き込まれたデータを読み返し、検証する機能を追加することにより、フラッシュメモリに正しい変更データが設定でき、装置が正常に起動、動作することを補償する制御システムの提供を目的とする。
【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、請求項１に記載の発明は、通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、制御装置は、前記記憶部に書き換えられた前記データを読み返し、前記上位装置に与えられたデータに基づいて検証し、検証結果を前記上位装置に通知する。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、制御装置は、前記記憶部書き込み時に、前記上位装置から与えられる変更データを受け付けるとともに、読み返し時に前記記憶部に書き込まれた変更データを読み返し、前記上位装置から与えられる変更データと検証して検証結果を前記上位装置に通知するオンライン変更タスク部と、前記記憶部書き込み時に、前記オンライン変更タスク部の指示により前記上位装置から与えられた変更データを取り込むとともに、読み返し時に、前記上位装置から与えられた変更データを前記オンライン変更タスク部に通知するデータベースと、前記記憶部書き込み時に、前記オンライン変更タスク部の指示により前記データベースに書き込まれた変更データを読み込み、前記記憶部に書き込むとともに、読み返し時に、前記記憶部に書き込まれた変更データを読み返しデータとして受け付け、前記オンライン変更タスク部に通知する処理受付部とを備える。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、制御装置は、前記記憶部書き込み時に、前記上位装置から与えられる変更データを受け付ける変更受け付け部と、読み返し時に前記記憶部に書き込まれた変更データを読み返し、前記上位装置から与えられる変更データと検証する検証部と、検証結果を前記上位装置に通知する制御部を備えるオンライン変更タスク部と、前記記憶部書き込み時に、前記オンライン変更タスク部の前記変更受け付け部の指示により前記上位装置から与えられた変更データを取り込むとともに、読み返し時に、前記オンライン変更タスク部の指示により、前記上位装置から与えられた変更データを前記オンライン変更タスク部の検証部に通知するデータベースと、前記記憶部書き込み時に前記オンライン変更タスク部の変更受け付け部の指示により前記データベースに書き込まれた変更データを読み込み、前記記憶部に書き込む書き込み処理受付部と、読み返し時に、前記記憶部に書き込まれた変更データを読み返しデータとして受け付け、前記オンライン変更タスク部の検証部に通知する読み返し処理受付部を備える処理受付部と、を備える。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３記載の制御システムにおいて、前記制御装置は、通信ネットワークを介して制御対象に対して複数並列に備える。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４記載の制御システムにおいて、前記制御部は、検証部による検証結果が不一致の場合、制御装置を停止する制御を行う。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５記載の制御システムにおいて、前記上位装置は、前記制御部から検証結果を入力し、検証結果に応じた信号を発信する通知部を備える。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６記載の制御システムにおいて、前記記憶部は、フラッシュメモリである。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、上位装置は変更データをデータベースに記憶して制御装置に変更要求を行い、前記制御装置のオンライン変更タスク部はこの変更要求を受け付け、データベースに変更データを書き込むとともに、処理受付部に対し書き込み要求を行い、前記処理受付部はこの書き込み要求によりデータベースに書き込まれた変更データを記憶部に書き込み、前記オンライン変更タスクは前記処理受付部に読み返し要求を行い、前記処理受付部は前記記憶部に記憶された変更データを読み返し、前記オンライン変更タスク部はこの読み返された変更データと前記データベースに書き込まれた変更データを読み返して検証し、検証結果を前記上位装置に通知する。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、通信ネットワークを介して上位装置に与えられるデータを書き換え可能な記憶部に記憶し、制御対象からの指示により前記データに基づいて前記制御対象に対する制御を行う制御装置を備える制御システムにおいて、前記上位装置は変更データをデータベースに記憶して前記制御装置に変更要求を行い、前記制御装置のオンライン変更タスク部は変更受付部でこの変更要求を受け付け、データベースに変更データを書き込むとともに、処理受付部に対し書き込み要求を行い、前記処理受付部はこの書き込み要求を書き込み処理受付部で受け付け、前記データベースに書き込まれた変更データを記憶部に書き込み、前記オンライン変更タスクの検証部は前記処理受付部の前記読み返し処理受付部に読み返し要求を行い、前記処理受付部の前記読み返し処理受付部は前記記憶部に記憶された変更データを読み返し、前記オンライン変更タスク部の前記検証部はこの読み返された変更データと前記データベースに書き込まれた変更データを読み返して検証し、前記制御部を介して検証結果を前記上位装置の通知部に通知する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、フラッシュメモリに変更データが格納されると、読み返し要求によりフラッシュメモリに格納された変更データを読み返し、フラッシュメモリに書き込む元データである変更データと合わせて検証するので、フラッシュメモリに書き込まれた変更データが正しいかどうか確認することができる。
【００２６】
また、その結果を上位装置に通知する構成としているので、エラーの通知の時には、それに対応することができ、安全制御装置が異常のまま作動させることなく、正常に動作することを保証することができる。
【００２７】
さらに、この発明による安全制御装置を二重化することにより、一方の装置に異常が発生した場合でも、他の一方の装置で制御対象からの異常を検出し、制御させることができ、制御システムの信頼性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明によるメモリ書き換え動作を示す機能ブロック図である。図１で、図３と同じ構成のものには同じ番号を付与し、説明を省略する。上位装置５０は通信ネットワーク２００を介して、安全制御装置１との間で通信を行う。
【００２９】
安全制御装置１は制御対象３００と接続され、異常発生時に制御対象３００からのトリップ要求を受けて停止操作を実行する。すなわち、安全制御装置１のフラッシュメモリ４０に書き込まれたデータに基づいて停止操作を実行する。フラッシュメモリ４０は必要に応じて格納されているデータが書き換えられる。
【００３０】
上位装置５０は通知部５２を備え、安全制御蔵置１のフラッシュメモリ４０に対するデータの書き換えによる検証が終了したときに、検証結果を受信し、外部に対して通知を行う。
【００３１】
処理受け付け部３０は、書き込み処理受付部３１と読み返し処理受付部３２を備え、書き込み処理受付部３１はオンライン変更タスク部１０の変更受付部１２の要求によりフラッシュメモリ４０に対する書き込み処理を行い、読み返し処理受付部３２は、オンライン変更タスク部１０の検証部１３の要求によりフラッシュメモリ４０に対する読み返し処理を行う。
【００３２】
次に、図１の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。図１で、フラッシュメモリ４０に格納されているデータの書き換えが必要な場合、上位装置５０は安全制御装置１対し変更要求を行う（ステップ２Ａ）。オンライン変更タスク部１０の変更受付部１２は変更要求を受け付け、上位装置５０のデータベース５１に格納されている変更データ５１Ａを安全制御装置１のデータベース２０に変更データ２０Ａとして書き込む（ステップ２Ｂ）。
【００３３】
変更受付部１２は処理受付部３０の書き込み処理受付部３１に書き込み要求を行い（ステップ２Ｃ）、書き込み処理受付部３１は、データベース２０に書き込まれた変更データ２０Ａを読み込む（ステップ２Ｄ）とともに、フラッシュメモリ４０に変更データ４０Ａとして書き込む（ステップ２Ｅ）。
【００３４】
次に、検証部１３は処理受付部３０の読み返し処理受付部３２に、フラッシュメモリ４０に書き込まれた変更データ４０Ａの読み返しを要求する（ステップ２Ｆ）。読み返し処理受付部３２は変更データ４０Ａを読み返し（ステップ２Ｇ）、検証部１３に転送するとともに（ステップ２Ｈ）、データベース２０に格納されている変更データ２０Ａが検証部１３に読み返される（ステップ２Ｉ）。
【００３５】
検証部１３は読み返されたデータベース２０からの変更データ２０Ａとフラッシュメモリ４０からの変更データ４０Ａをベリファイする（ステップ２Ｊ）。ベリファイは、例えば、オンライン変更を行った場合に必ず変更される時刻部分を比較する。
【００３６】
ベリファイ結果を安全制御装置１の制御部１１から上位装置５０の通知部５２に送信し（ステップ２Ｋ）、音、音声、光、文字表示などの手段により、書き込みの良否や不良情報等何らかの通知を行う（ステップ２Ｌ）。
【００３７】
図１では、安全制御装置１は制御対象３００に対して１台接続され、通信ネットワーク２００を介して上位装置５０に接続された状態を示しているが、例えば、制御対象３００に対して安全制御装置をもう１台通信ネットワーク２００を介して上位装置と接続することにより、制御システムは安全制御装置を二重化して備えることとなり、さらに制御システムの信頼性が向上する。
【００３８】
以上、安全制御装置に本発明を適用した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、書き込み可能な記憶部を有する装置において適用することができ、記憶部に書き込まれた変更データを検証することにより、システムの信頼性向上に寄与することができる。
【００３９】
なお、図１の構成では、検証部１３に読み返される変更データはフラッシュメモリ４０の変更データ４０Ａとデータベース２０の変更データ２０Ａを用いているが、変更データ２０Ａに変えて、上位装置５０のデータベース５１に格納される変更データ５１Ａを、検証部１３の指示により通信ネットワークを介して検証部１３に読み返すようにしてもよい。
【００４０】
この場合、安全制御装置１からデータベース２０をなくし、変更受付部１２の指示により、データベース５１に格納されている変更データ５１Ａを直接書き込み処理受付部３１を介してフラッシュメモリ４０に書き込む構成とする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を安全制御装置に適用した一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の動作を説明するフローチャートである。
【図３】従来技術による制御システムの機能ブロック図である。
【図４】図３の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１      安全制御装置
１０    オンライン変更タスク部
２０    データベース
３０    処理受付部
４０    記憶部（フラッシュメモリ）
５０    上位装置
２００  通信ネットワーク
３００  制御対象
【図１】
2006285436.tif 000003
【図２】
2006285436.tif 000004
【図３】
2006285436.tif 000005
【図４】
2006285436.tif 000006