(57)【要約】      （修正有）【課題】二重系を構成する計算機間でネットワークを介するデータ等値化の信頼性を向上させた二重系計算機システムを得る。【解決手段】入出力装置子局２２に対する入出力データを処理する演算装置１、２にそれぞれ接続された伝送親局統合制御装置６、７は、イコライズ処理部６ｂ、７ｂを有し、制御系の伝送親局統合制御装置６のイコライズ処理部６ｂが、イコライズするべきデータを冗長ネットワークを介して、伝送親局処理振分け装置１０、１１に送信すると、伝送親局処理振分け装置１０、１１は、それぞれのイコライズ処理部１０ｂ、１１ｂにより冗長ネットワークを介して、待機系の伝送親局統合制御装置７のイコライズ処理部７ｂに受信したデータを送信し、イコライズ処理部７ｂがこれを受信することにより、伝送親局統合制御装置６、７のデータの同値化を行う。【選択図】図１
2015099520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御機器を制御するために制御系または待機系として動作し、両系のデータを同値化するための同値化機能をそれぞれ有する２台の計算機、
及びこの２台の計算機にそれぞれ接続され、制御系の上記計算機の上記同値化機能が送信したデータを受信するとともに、この受信したデータを上記待機系の上記計算機の上記同値化機能に送信する２台の同値化装置を備えたことを特徴とする二重系計算機システム。
【請求項２】
上記同値化装置は、制御系の上記計算機の上記同値化機能から受信したデータをＩＰパケットに生成して、待機系の上記計算機の上記同値化機能に送信することを特徴とする請求項１記載の二重系計算機システム。
【請求項３】
上記同値化装置は、制御系の上記計算機の上記同値化機能から受信したデータを同値化用メモリ領域に格納するとともに、上記同値化用メモリ領域のデータを定周期で読み出して待機系の上記計算機の上記同値化機能に送信することを特徴とする請求項１記載の二重系計算機システム。
【請求項４】
上記同値化装置は、上記被制御機器との間でデータの入出力を行う入出力装置からデータを受信するように構成され、上記入出力装置から受信したデータを制御系及び待機系の上記計算機の上記同値化機能に送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の二重系計算機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネットワークで接続された二重系の計算機間で同値化を行う二重系計算機システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のデータ同値化方式として、例えば、特許文献１には、信頼性強化のための二重系計算機システムで、構成を単純化するため、等値化専用線を用いずに上位の監視装置とのプラントバスを介して、マスタ機からスレーブ機にデータを定周期で送り続けるものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３０４７７号公報（第３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のデータ同値化方式では、上位の監視装置とのプラントバスを介して、マスタ機からスレーブ機にデータを定周期で送り続けているため、等値化専用線を用いずにデータの同値ができているが、演算制御部と入出力制御部間の伝送路や演算制御部間の伝送路に故障が発生した際、片系の機能が停止する。
また、演算制御部間の伝送路に故障が発生した場合は、データの等値化が行えないという問題があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、二重系を構成する計算機間でネットワークを介するデータ同値化の信頼性を向上させた二重系計算機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】
【０００６】
この発明に係わる二重系計算機システムにおいては、被制御機器を制御するために制御系または待機系として動作し、両系のデータを同値化するための同値化機能をそれぞれ有する２台の計算機、及びこの２台の計算機にそれぞれ接続され、制御系の計算機の同値化機能が送信したデータを受信するとともに、この受信したデータを待機系の計算機の同値化機能に送信する２台の同値化装置を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、被制御機器を制御するために制御系または待機系として動作し、両系のデータを同値化するための同値化機能をそれぞれ有する２台の計算機、及びこの２台の計算機にそれぞれ接続され、制御系の計算機の同値化機能が送信したデータを受信するとともに、この受信したデータを待機系の計算機の同値化機能に送信する２台の同値化装置を備えたので、二重系を構成する計算機間でのデータ同値化の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による二重系計算機システムを示すシステム構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による二重系計算機システムの伝送親局統合制御装置の制御系のイコライズ処理部の処理を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１による二重系計算機システムの伝送親局処理振分け装置のイコライズ処理部の処理を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１による二重系計算機システムの伝送親局統合制御装置の待機系のイコライズ処理部の処理を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２による二重系計算機システムを示すシステム構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３による二重系計算機システムを示すシステム構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３による二重系計算機システムの伝送親局処理振分け装置のイコライズ用メモリ領域処理部の処理を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３による二重系計算機システムの伝送親局統合制御装置のイコライズデータ受信時の動作を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態４による二重系計算機システムの伝送親局処理振分け部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による二重系計算機システムを示すシステム構成図である。
図１において、入出力装置子局２２（入出力装置）は、プラント機器（被制御機器）との間でデータの入出力を行う。伝送親局１４、１５は、それぞれ入出力装置子局２２を統合する。
伝送親局処理振分け装置１０、１１（同期化装置）は、それぞれ対応する伝送親局１４、１５に処理を振り分けるとともに、後述するデータ同値化処理機能を備えている。
伝送親局統合制御装置６、７は、それぞれ複数の伝送親局１４、１５を統合的に制御するとともに、データ同値化処理機能（同値化機能）を備えている。演算装置１、２は、それぞれ伝送親局統合制御装置６、７と入出力データの送受信を行う。
演算装置１と伝送親局統合制御装置６、及び演算装置２と伝送親局統合制御装置７は、一方が制御系、他方が待機系の二重化システム（二重系計算機システム）を構成する。
【００１０】
以下、さらに詳細な構成について説明する。
演算装置１、２は、それぞれ、制御系・待機系切替えのための制御待機切替え処理部１ｂ、２ｂと、入出力データを処理する入出力データ処理部１ａ、２ａとを有し、プラントバス３を介して二重化システムを構成している。
また、演算装置１、２は、それぞれプラントバス４、５を介して、伝送親局統合制御装置６、７と接続している。
伝送親局統合制御装置６、７は、それぞれ、入出力装置子局２２を制御するための伝送親局統合処理部６ａ、７ａと、データ同値化のための処理を行うイコライズ処理部６ｂ、７ｂとを有している。
制御待機切替え処理部１ｂ、２ｂにより、伝送親局統合制御装置６、７のどちらを制御系として入出力装置子局２２の制御を行うかを決定するようになっている。
【００１１】
伝送親局統合制御装置６、７は、図示のように、プラントバス８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂにより冗長ネットワークを構築して、伝送親局処理振分け装置１０、１１に接続している。
伝送親局処理振分け装置１０、１１は、それぞれ、後述する伝送親局処理振分け部１０ａ、１１ａと、データ同値化のためのイコライズ処理部１０ｂ、１１ｂとを有している。
伝送親局処理振分け装置１０、１１は、それぞれ、複数の伝送親局１４、１５と複数のプラントバス１２、１３を介して、一対一接続している。
伝送親局１４、１５は、それぞれ複数で構成され、伝送親局処理振分け装置１０、１１の指示により、二重化システムを構成している。
伝送親局１４、１５と入出力装置子局２２とは、プラントバス１６、１７と、光・電気変換機１８、１９と、プラントバス２０、２１とを介して、接続されている。
【００１２】
次に、動作について説明する。
演算装置１と伝送親局統合制御装置６とが、制御待機切替え処理部１ｂにより制御系になっている場合に、イコライズ処理部６ｂ、７ｂ、１０ｂ、１１ｂの詳細動作について説明する。
まず、制御系のイコライズ処理部６ｂの動作について、図２を用いて説明する。
図２で、イコライズ処理部６ｂは、伝送親局処理振分け装置１０、１１から受信した入出力装置子局２２のデータのうち、イコライズすべきデータを定周期で作成する（ステップＳ１）。次いで、全ての経路から待機系のイコライズ処理部７ｂにイコライズすべきデータが届くように、伝送親局処理振分け装置１０、１１への宛先情報（宛先への経路情報）を付加し（ステップＳ２）、イコライズデータの送信を行う（ステップＳ３）。
【００１３】
次に、伝送親局処理振分け装置１０、１１のイコライズ処理部１０ｂ、１１ｂの動作について、図３を用いて説明する。
制御系のイコライズ処理部６ｂからプラントバス８ａ、８ｂを経由して、イコライズデータを受信した時（ステップＳ１１）、受信したデータに付加された宛先アドレスに基づき（ステップＳ１２）、イコライズ処理部１０ｂ、１１ｂは、データを送信する（ステップＳ１４）。
その際、宛先経路、すなわちプラントバス９ａまたは９ｂの接続状況を確認し（ステップＳ１３）、正常であれば、データを送信し（ステップＳ１４）、異常であれば、データを送信せずに、イコライズ動作を中止する（ステップＳ１５）。
【００１４】
最後に、待機系の伝送親局統合制御装置７がイコライズデータを受信した時の動作について、図４を用いて説明する。
待機系のイコライズ処理部７ｂは、プラントバス９ａ及び９ｂの複数経路からイコライズデータを受信するので、イコライズデータを受信した時（ステップＳ２１）、すでに他経路から同一のイコライズデータを受信していないかどうかの確認を行う（ステップＳ２２）。
すでに受信していた場合は、イコライズ処理を中止し（ステップＳ２５）、異なるイコライズデータを受信した場合は、待機系の伝送親局統合制御装置７のデータを更新し、データ同値化を行う（ステップＳ２３）。
その後、イコライズが実施されたことを、ステップＳ２６に対して通知する（ステップＳ２４）。ステップＳ２６で、イコライズの実施が一定期間行われなかったときは、イコライズ異常（ステップＳ２８）を演算装置２に通知し、イコライズが実施できているときはタイムアウト値をクリアする（ステップＳ２７）。
【００１５】
制御系・待機系が切り替わった場合、イコライズ処理部７ｂからイコライズ処理部６ｂの方へイコライズデータが送信されるように向きが切り替わる。
【００１６】
実施の形態１によれば、プラントバス８ａ、８ｂを使う経路もしくはプラントバス９ａ、９ｂを使う経路で、冗長化ネットワークを構成するようにしたため、いずれかの経路が正常であれば、データの同値化を行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【００１７】
実施の形態２．
実施の形態２を図に基づいて説明する。
図５は、この発明の実施の形態２による二重系計算機システムを示すシステム構成図である。
図５において、１、１ａ、１ｂ、２、２ａ、２ｂ、３〜５、６、６ａ、６ｂ、７、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ、１０、１０ａ、１１、１１ａ、１２〜２２は図１におけるものと同一のものである。図５では、伝送親局処理振分け装置１０、１１にそれぞれＩＰフォワ―ディング機能１０ｃ、１１ｃを設けている。
【００１８】
実施の形態２の全体構成は、実施の形態１の伝送親局処理振分け装置１０、１１のイコライズ処理１０ｂ、１１ｂがＩＰフォワーディング機能１０ｃ、１１ｃに入れ替わった以外は、実施の形態１と同様である。
【００１９】
次に、実施の形態２の動作について説明する。
実施の形態１のイコライズ処理１０ｂ、１１ｂの動作を、実施の形態２は、ＩＰフォワーディング機能１０ｃ、１１ｃが代替する。
制御系の伝送親局統合制御装置６が、待機系の伝送親局統合制御装置７を宛先として、イコライズデータを送信すると、伝送親局処理振分け装置１０、１１は、それぞれ、イコライズデータを受信した際、ＩＰフォワーディング機能１０ｃ、１１ｃにより、イコライズデータを含むＩＰパケットを生成し、宛先に向けて再送信する。
ここで、ＩＰフォワーディング機能１０ｃ、１１ｃは、ネットワーク機器でいうルータと同様の役割を果たしている。
【００２０】
実施の形態２によれば、ＩＰフォワーディング機能を有する機器を使用することで、伝送親局処理振分け装置１０、１１にイコライズ処理部を実装することなく、実施の形態１と同様、データの同値化を行うことができ、信頼性を向上させることができる。
【００２１】
実施の形態３．
実施の形態３を図に基づいて説明する。
図６は、この発明の実施の形態３による二重系計算機システムを示すシステム構成図である。
図６において、１、１ａ、１ｂ、２、２ａ、２ｂ、３〜５、６、６ａ、６ｂ、７、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ、１０、１０ａ、１１、１１ａ、１２〜２２は図１におけるものと同一のものである。図６では、伝送親局処理振分け装置１０、１１に、それぞれイコライズ用メモリ領域処理部１０ｄ、１１ｄを設けている。
【００２２】
実施の形態３の全体構成は、実施の形態１のイコライズ処理部６ｂ、７ｂのイコライズデータ受信時の動作、及び伝送親局処理振分け装置１０、１１のイコライズ処理部１０ｂ、１１ｂがイコライズ用メモリ領域処理部１０ｄ、１１ｄに変更した以外は、実施の形態１と同様である。
【００２３】
次に、実施の形態３の動作について説明する。
図７を用いて、伝送親局処理振分け装置１０、１１のイコライズ用メモリ領域処理部１０ｄ、１１ｄの動作について説明する。
まず、実施の形態１と同様に、制御系のイコライズ処理部６ａが、イコライズデータを送信する。
イコライズ用メモリ領域処理部１０ｄ、１１ｄは、このイコライズデータを受信し（ステップＳ３１）、イコライズ用の固定メモリ領域（同値化用メモリ領域）を確保し、そこへイコライズデータを格納する（ステップＳ３２）。
【００２４】
イコライズ用メモリ領域処理部１０ｄ、１１ｄは、定周期で、イコライズ用の固定メモリ領域からイコライズデータを取得し（ステップＳ３３）、この取得したイコライズデータを制御系及び待機系の伝送親局統合制御装置６、７に送信する（ステップＳ３４）。
【００２５】
次に、図８を用いて、伝送親局統合制御装置６、７のイコライズデータ受信時の動作について説明する。
なお、図８のＳ２１〜Ｓ２８は図４におけるものと同一の処理である。
イコライズデータを受信した伝送親局統合制御装置６、７は、それぞれ、自系が待機系か否かを判定し（ステップＳ４１）、制御系であれば、イコライズ処理を中止する（ステップＳ４２）。待機系であれば、ステップＳ２２〜ステップＳ２５以降を実施する。
【００２６】
自系が待機系の場合には、イコライズ実施完了の通知が一定期間にあるか否かを判定し（ステップＳ２６）、実施の形態１と同様のステップＳ２７、Ｓ２８の動作を行う。自系が制御系であれば、イコライズ処理を中止し（ステップＳ４２）、イコライズ実施完了の通知が無い場合のイコライズ異常とはならない。
【００２７】
実施の形態３によれば、伝送親局振分け装置１０、１１にイコライズ用の固定メモリ領域を確保し、この固定メモリ領域から定周期で伝送親局統合制御装置６、７にイコライズデータを送信することで、一旦プラントバス８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂによる通信が途絶えた場合も最新のデータを同値化することが可能となり、信頼性を向上させることができる。
具体的には、伝送親局振分け装置１０、１１から見て、以下の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）の流れで事象が発生した際、実施の形態１では（ａ）の段階までデータの同値化ができるが、実施の形態３では（ｂ）の段階までデータの同値化が可能となる。
（ａ）待機系の伝送親局統合制御装置７と通信が途絶える。
（ｂ）制御系の伝送親局統合制御装置６によりイコライズデータが更新される。
（ｃ）制御系の伝送親局統合制御装置６との通信が途絶える。
（ｄ）待機系の伝送親局統合制御装置７との通信が復帰する。
【００２８】
実施の形態４．
以下に、実施の形態４を図に基づいて説明する。
実施の形態４の全体構成は、伝送親局処理振分け部の動作を変更した以外は、実施の形態１と同様である。
実施の形態４は、制御系の伝送親局処理振分け部の動作に係わるもので、伝送親局からのレスポンス通知を、通常は制御系に対して送信するところを、制御系及び待機系の伝送親局統合制御装置へ送信するようにしたものである。
【００２９】
次に、実施の形態４の動作について説明する。
図９を用いて、制御系の伝送親局統合制御装置６に接続された伝送親局処理振分け装置１０の伝送親局処理振分け部１０ａの動作について説明する。
制御系の伝送親局統合制御装置６から入出力装置子局２２（入出力装置）へのデータ送信要求（ステップＳ５１）があれば、伝送親局処理振分け部１０ａは、伝送親局１４経由で、入出力装置子局２２に対して、そのデータを送信する（ステップＳ５２）。これに対する、入出力装置子局２２からのレスポンスは、伝送親局１４によりレスポンス通知（ステップＳ５３）として、伝送親局処理振分け部１０ａに返される。このレスポンス通知には同値化するデータが含まれている。
【００３０】
実施の形態１では、制御系の伝送親局統合制御装置６に対してのみ、伝送親局１４からのレスポンス通知を送信する伝送親局処理振分け部１０ａの処理を、実施の形態４では、冗長化されたネットワークを用いて、待機系の伝送親局統合制御装置７に対しても、同じレスポンス通知を送信する（ステップＳ５４）。これにより、伝送親局統合制御装置６、７の同値化を行うことができる。
【００３１】
このように、実施の形態４では、実施の形態１のデータ同値化処理に加え、同値化するデータが含まれるレスポンス通知を伝送親局処理振分け装置１０が、制御系及び待機系の伝送親局統合制御装置６、７に送信するようにしている。
これにより、制御系の伝送親局統合制御装置６と待機系の伝送親局統合制御装置７のデータ同値化が同じタイミングで実施される。
ただし、待機系の伝送親局統合制御装置７へのプラントバス９ａが接続されていないと同じタイミングでデータの同値化は実施できないため、実施の形態１〜実施の形態３のいずれかとの併用を行うものとする。
【００３２】
実施の形態４によれば、伝送親局１４からの、同値化するデータが含まれるレスポンス通知を、伝送親局処理振分け装置１０が制御系及び待機系の伝送親局統合制御装置６、７に送信するようにしたので、制御系の伝送親局統合制御装置６と待機系の伝送親局統合制御装置７とのデータ同値化が同じタイミングで実施されるようになる。
【００３３】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  演算装置、１ａ  入出力データ処理部、１ｂ  制御待機切替え処理部、
２  演算装置、２ａ  入出力データ処理部、２ｂ  制御待機切替え処理部、
３〜５  プラントバス、６  伝送親局統合制御装置、６ａ  伝送親局統合処理部、
６ｂ  イコライズ処理部、７  伝送親局統合制御装置、７ａ  伝送親局統合処理部、
７ｂ  イコライズ処理部、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ  プラントバス、
１０  伝送親局処理振分け装置、１０ａ  伝送親局処理振分け部、
１０ｂ  イコライズ処理部、１１  伝送親局処理振分け装置、
１１ａ  伝送親局処理振分け部、１１ｂ  イコライズ処理部、１２、１３  プラントバス、
１４、１５  伝送親局、１６、１７  プラントバス、１８、１９  光・電気変換部、
２０、２１  プラントバス、２２  入出力装置子局。
【図１】
2015099520.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015099520.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015099520.tif 000009
【図８】
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【図９】
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