(57)【要約】【課題】複数のネットワークに接続された二重系監視制御装置で、優先度の高いネットワークに接続されるように監視制御装置の切替を行う二重化切替装置を得る。【解決手段】複数のネットワーク１２１〜１２３に接続された監視制御装置Ａ系１１１と監視制御装置Ｂ系１１２から、それぞれ複数のネットワーク１２１〜１２３との通信状態をＡ系装置状態監視部１０２とＢ系装置状態監視部１０３により取得し、この取得した複数のネットワーク１２１〜１２３との通信状態がネットワーク優先度判定部１０４に入力され、ネットワーク優先度判定部１０４で、その通信状態に変化があるとき、二重化された監視制御装置の内、優先度の高いネットワークに接続された監視制御装置を判定し、系切替処理部１０５により、判定結果の監視制御装置が動作系になるように切替えを行う。【選択図】図１
2007228058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークにそれぞれ接続され、二重化された監視制御装置の動作系を切替える二重化切替装置において、上記複数のネットワークには優先度が予め決められると共に、上記二重化された監視制御装置からそれぞれ上記複数のネットワークとの通信状態を取得する状態監視部、この状態監視部により取得された上記通信状態が入力され、上記通信状態に変化があるとき、上記二重化された監視制御装置の内、優先度の高いネットワークに接続された監視制御装置を判定するネットワーク優先度判定部、及びこのネットワーク優先度判定部により判定された監視制御装置が動作系になるように二重化された監視制御装置の切替えを行う系切替処理部を備えたことを特徴とする二重化切替装置。
【請求項２】
上記状態監視部により取得された上記通信状態を保存する通信状態保存部を備え、切替え前の待機系の監視制御装置が停止状態であるとき、上記系切替処理部が上記待機系の監視制御装置を新たな動作系となるように切替えた後に、上記ネットワーク優先度判定部は、上記状態監視部により取得された上記新たな動作系の監視制御装置の上記通信状態と、上記通信状態保存部に保存された上記切替え前の動作系の監視制御装置の上記通信状態とを用いて、優先度の高いネットワークに接続された監視制御装置を判定し、系切替処理部は、上記ネットワーク優先度判定部による上記判定結果の監視制御装置が新たな動作系になるように切替えを行うことを特徴とする請求項１記載の二重化切替装置。
【請求項３】
上記通信状態保存部に保存された上記通信状態を表示する通信状態表示部を備えたことを特徴とする請求項２記載の二重化切替装置。
【請求項４】
外部から入力される系切替停止信号に基づき、上記ネットワーク優先度判定部の動作を停止させる系切替禁止部を備えたことを特徴とする請求項１記載の二重化切替装置。
【請求項５】
外部から入力される状態リセット信号に基づき、上記通信状態保存部を初期化する状態リセット部を備えたことを特徴とする請求項２記載の二重化切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラント監視制御システムにおいて、複数のネットワークに接続され、二重化された監視制御装置の系切替を実施する二重化切替装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、伝送装置間の複数の伝送路を、現用と予備の伝送路とし、現用の伝送路の故障時に予備の伝送路を使用して伝送を行うものが示されている。
ここでは、伝送路故障監視部により、各伝送路の状態を常に監視し、その監視した結果をセレクタ切替制御部へ通知し、セレクタ切替制御部は、セレクタ部の切替を制御して、伝送路の現用と予備を切り替える。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８３４９６号公報（第４〜８頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、伝送路を多重化することで信頼性を確保している。しかし、プラント監視の分野においては、目的が異なる複数のネットワークへの接続、及び監視制御装置の二重化が要求され、信頼性確保のために監視制御装置ごとに複数のネットワークに対し、伝送路を多重化するとなると、コストアップが問題となる。
つまり、特許文献１の技術は、伝送路を多重化するものにすぎず、複数のネットワークに接続された二重化監視制御装置には、適用できない。
複数のネットワークに接続された二重系監視制御装置では、故障時にも、特許文献１のような伝送路の多重化に頼ることなく、システムとしての信頼性を損なわない方策が必要になる。
【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、複数のネットワークに接続された二重系監視制御装置で、優先度の高いネットワークに接続されるように監視制御装置の切替を行う二重化切替装置を得ることを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる二重化切替装置においては、複数のネットワークにそれぞれ接続され、二重化された監視制御装置の動作系を切替える二重化切替装置において、複数のネットワークには優先度が予め決められると共に、二重化された監視制御装置からそれぞれ複数のネットワークとの通信状態を取得する状態監視部、この状態監視部により取得された通信状態が入力され、通信状態に変化があるとき、二重化された監視制御装置の内、優先度の高いネットワークに接続された監視制御装置を判定するネットワーク優先度判定部、及びこのネットワーク優先度判定部により判定された監視制御装置が動作系になるように二重化された監視制御装置の切替えを行う系切替処理部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、以上説明したように、複数のネットワークにそれぞれ接続され、二重化された監視制御装置の動作系を切替える二重化切替装置において、複数のネットワークには優先度が予め決められると共に、二重化された監視制御装置からそれぞれ複数のネットワークとの通信状態を取得する状態監視部、この状態監視部により取得された通信状態が入力され、通信状態に変化があるとき、二重化された監視制御装置の内、優先度の高いネットワークに接続された監視制御装置を判定するネットワーク優先度判定部、及びこのネットワーク優先度判定部により判定された監視制御装置が動作系になるように二重化された監視制御装置の切替えを行う系切替処理部を備えたので、二重化された監視制御装置の切替時に、優先度の高いネットワークに接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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による二重化切替装置を示すブロック図である。
図１において、二重化切替装置１０１は、二重化されて同一の複数のネットワークに接続された監視制御装置Ａ系１１１と監視制御装置Ｂ系１１２に接続され、これらの装置からネットワーク通信状態を取得し、これに基づき、監視制御装置Ａ系１１１と監視制御装置Ｂ系１１２の動作系を切替える。
二重化切替装置１０１は、監視制御装置Ａ系１１１のネットワーク通信状態を監視するＡ系装置状態監視部１０２（状態監視部）と、監視制御装置Ｂ系１１２のネットワーク通信状態を監視するＢ系装置状態監視部１０３（状態監視部）と、Ａ系装置状態監視部１０２及びＢ系装置状態監視部１０３によって取得したそれら監視制御装置のネットワークとの通信状態から、優先度の高いネットワークに接続された監視制御装置を判定するネットワーク優先度判定部１０４と、二重系の系切替を行う系切替処理部１０５とから構成される。
Ａ系装置状態監視部１０２は、監視制御装置Ａ系１１１に、Ｂ系装置状態監視部１０３は、監視制御装置Ｂ系１１２にそれぞれ接続され、これら監視制御装置のネットワークとの通信状態を監視する。
監視制御装置Ａ系１１１及び監視制御装置Ｂ系１１２は、それぞれ、予めシステムにとっての重要性に基き優先度が設定されたネットワークＡ１２１（最優先される優先度の優先度１が設定されている）、ネットワークＢ１２２（２番目の優先度である優先度２が設定されている）、ネットワークＣ１２３（優先度が一番低い優先度３が設定されている）の複数のネットワークに接続される。また、監視制御装置Ａ系１１１と監視制御装置Ｂ系１１２は、ネットワークＡ１２１、ネットワークＢ１２２、ネットワークＣ１２３との通信状態を個別に二重化切替装置１０１に信号入力するとともに、自装置の故障状態の信号も入力する。
また、監視制御装置Ａ系１１１及び監視制御装置Ｂ系１１２の故障情報は、それぞれＡ系装置状態監視部１０２及びＢ系装置状態監視部１０３で受信され、Ａ系装置状態監視部１０２及びＢ系装置状態監視部１０３から系切替処理部１０５に入力されることにより、系切替処理部１０５は、これに基づき系切替を実行する。
【０００９】
図２は、この発明の実施の形態１による二重化切替装置内のネットワーク優先度判定部の処理を示すフローチャートである。
図３は、この発明の実施の形態１による二重化切替装置内の系切替処理部の処理を示すフローチャートである。
【００１０】
次に、動作について説明する。
監視制御装置Ａ系１１１がネットワーク１２１〜１２３のいずれかのネットワークとの間の通信異常を検出したら、二重化切替装置１０１にネットワークごとの通信状態の信号を入力する。二重化切替装置１０１では、Ａ系装置状態監視部１０２にて、この通信状態の信号を受信し、ネットワーク優先度判定部１０４に通信状態の信号を入力する。
ネットワーク優先度判定部１０４では、受信した通信状態の変化（正常から異常へ、または異常から正常への変化）の発生により、監視制御装置Ａ系１１１及び監視制御装置Ｂ系１１２の各ネットワーク１２１〜１２３との通信状態から、図２のフローチャートに基づき、予め設定された最も優先度の高いネットワークに接続されている監視制御装置を判定し、系切替処理部１０５に動作系となる監視制御装置の情報を通知する。
系切替処理部１０５では、ネットワーク優先度判定部１０４から通知される動作系となる監視制御装置の情報と、Ａ系装置状態監視部１０２とＢ系装置状態監視部１０３経由で入力される監視制御装置Ａ系１１１と監視制御装置Ｂ系１１２の故障状態から図３のフローチャートに基づき、動作系になる監視制御装置に対し、動作系指示を出力することで系切替を実施する。
【００１１】
次に、図２のネットワーク優先度判定部が優先度の高いネットワークに接続されている監視制御装置を判定するフローチャートについて説明する。
通信状態の変化（正常から異常へ、または異常から正常への変化）を識別し（ステップＳ１０１）、通信状態に変化があれば、優先度判定処理１（ステップＳ１０２）を実行する。優先度判定処理１（ステップＳ１０２）では、監視制御装置Ａ系１１１側の（通信不能なネットワークがあっても）通信可能なネットワークの最高優先度と、監視制御装置Ｂ系側の通信可能なネットワークの最高優先度が同じかどうかを検定する。同一優先度であれば、系切替を実施する必要がないため、前回指示の監視制御装置の情報のままとする動作系装置情報変更なし（ステップＳ１０６）の処理を実行する。
ステップＳ１０２で、ネットワークの優先度が異なる場合は、優先度判定処理２（ステップＳ１０３）を実行し、監視制御装置Ａ系１１１の方の優先度が高いならば、動作系の監視制御装置の情報を「Ａ系」とし（ステップＳ１０５）、監視制御装値Ｂ系１１２の方の優先度が高いならば、動作系の監視制御装置の情報を「Ｂ系」とする（ステップＳ１０４）。
【００１２】
例えば、図１で、監視制御装置Ａ系１１１とネットワークＡ１２１との通信状態が正常から異常へ変化した場合には、監視制御装置Ａ系１１１の通信可能なネットワークは、ネットワークＢ１２２とネットワークＣ１２３となり、最も優先度が高いネットワークはネットワークＢ１２２である。一方、監視制御装置Ｂ系１１２では、各ネットワーク１２１〜１２３との通信状態に変化がなければ、最も優先度が高いネットワークは、ネットワークＡ１２１である。このネットワークＢ１２２と、ネットワークＡ１２１の予め設定された優先度２と優先度１を比較して、優先度のより高いネットワークＡ１２１に接続された監視制御装置Ｂ系１１２が新たな動作系になる。
【００１３】
次に、図３の系切替処理部が系切替を実行するフローチャートについて説明する。
監視制御装置Ａ系１１１の故障状態を検定し（ステップＳ１１１）、監視制御装置Ｂ系１１２の故障状態を検定する（ステップＳ１１２、ステップＳ１１３）。監視制御装置が両系とも正常である場合、ネットワーク優先度判定部１０４にて判定された動作系の監視制御装置の情報に基づき、この情報が「Ａ系」であれば（ステップＳ１１４）、監視制御装置Ａ系１１１に対し、動作系指示の出力を行い（ステップＳ１１７）、動作系の監視制御装置の情報が「Ｂ系」であれば（ステップＳ１１４）、監視制御装置Ｂ系１１２に対し、動作系指示の出力を行う（ステップＳ１１６）。
また、監視制御装置Ａ系１１１が正常で、監視制御装置Ｂ系１１２が故障の場合は、監視制御装置Ａ系１１１に対し、動作系指示の出力を行い（ステップＳ１１７）、監視制御装置Ａ系１１１が故障で、監視制御装置Ｂ系１１２が正常の場合は、監視制御装置Ｂ系１１２に対し、動作系指示の出力を行う（ステップＳ１１６）。
監視制御装置の両系が故障の場合は、動作系指示は、前回状態のままに保持する（ステップＳ１１５）。
【００１４】
実施の形態１によれば、複数のネットワークに接続された二重化監視制御装置において、動作系となる監視制御装置が常に優先度の高いネットワークと接続することが可能となる。
【００１５】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について、図４に基づいて説明する。
図４は、この発明の実施の形態２による二重化切替装置を示すブロック図である。
図４において、１０１〜１０５、１１１、１１２、１２１〜１２３は図１におけるものと同一のものである。図４では、二重化切替装置１０１に、Ａ系装置通信状態保存部２０１（通信状態保存部）とＢ系装置通信状態保存部２０２（通信状態保存部）とが設けられ、それぞれＡ系装置状態監視部１０２とＢ系装置状態監視部１０３にて受信したネットワークとの通信状態を保持する。
【００１６】
次に、動作について説明する。
監視制御装置の二重化方式がコールドスタンバイ方式（待機系を停止状態にしておく方式で、動作系も切替え後はすぐに停止される。）であった場合、待機系の装置は、切替え前には動作を停止しているため、各ネットワーク１２１〜１２３との通信状態が二重化切替装置１０１に対し、入力されない。そのため、動作系にてネットワーク１２１〜１２３との通信異常が発生して系切替が実施された場合、新規に動作系になった監視制御装置にて、切替前の動作系よりも優先度の低いネットワークとしか接続できていない状況が考えられる。
このため、実施の形態２では、Ａ系装置通信状態保存部２０１とＢ系装置通信状態保存部２０２にて、系切替前の動作系の監視制御装置の各ネットワーク１２１〜１２３との通信状態を記録することで、系切替実施後に新動作系となった監視制御装置にて検出されたネットワークとの通信状態と、記録された系切替前の旧動作系の監視制御装置のネットワークとの通信状態とを、ネットワーク優先度判定部１０４にて判定し、旧動作系の方が、優先度の高いネットワークと接続できる状態であれば、再度、系切替を実施するようにする。
【００１７】
実施の形態２によれば、二重化方式がコールドスタンバイ方式の場合でも、常に優先度の高いネットワークに接続可能な監視制御装置を動作系とする運用が可能となる。
【００１８】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３について、図５に基づいて説明する。
図５は、この発明の実施の形態３による二重化切替装置を示すブロック図である。
図５において、１０１〜１０５、１１１、１１２、１２１〜１２３、２０１、２０２は図４におけるものと同一のものである。図５では、図４の二重化切替装置１０１に、それぞれ各ネットワークとの通信状態を表示するＡ系装置通信状態表示部３０１（通信状態表示部）及びＢ系装置通信状態表示部３０２（通信状態表示部）を設けている。
【００１９】
実施の形態３は、Ａ系装置通信状態表示部３０１と、Ｂ系装置通信状態表示部３０２とにより、それぞれＡ系装置通信状態保存部２０１と、Ｂ系装置通信状態保存部２０２にて記録されている各ネットワークとの通信状態を、ランプやＬＥＤに対し、出力することで、各監視制御装置のネットワークとの通信状態を表示するようにした。
【００２０】
実施の形態３によれば、監視制御装置が設置されている現場で、二重化切替装置にて表示されるＬＥＤを確認することで、メンテナンス時に現場作業を行いながら、容易に監視制御装置の各ネットワークとの通信状態を確認することが可能となる。
【００２１】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４について、図６に基づいて説明する。
図６は、この発明の実施の形態４による二重化切替装置を示すブロック図である。
図６において、１０１〜１０５、１１１、１１２、１２１〜１２３、２０１、２０２、３０１、３０２は図５におけるものと同一のものである。図６では、図５の二重化切替装置１０１に、外部から系切替禁止信号の入力が行われ、これに基づき、ネットワーク優先度判定部１０４の処理を停止させる系切替禁止部４０１を設けている。
【００２２】
実施の形態４は、実施の形態３の構成に、さらに系切替禁止部４０１を追加し、外部からの系切替禁止信号の入力にて、ネットワーク優先度判定部１０４の処理を停止させる。これにより、各ネットワーク１２１〜１２３の通信異常発生時における系切替の実施を抑止するようにした。
一方、監視制御装置の故障情報は、Ａ系装置状態監視部１０２またはＢ系装置状態監視部１０３から系切替処理部１０５に入力され、これに基づき、系切替処理部１０５による系切替が実行される。
【００２３】
実施の形態４によれば、外部からの系切替禁止信号の入力にて、ネットワーク優先度判定部の処理のみを停止させるので、ネットワークのメンテナンス作業時に、監視制御装置の故障による系切替機能は、生かしたまま、メンテナンス作業における通信異常による不必要な系切替を抑止させることが可能となり、二重系の信頼性を保ったまま、ネットワークのメンテナンスが実施可能となる。
【００２４】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５について、図７に基づいて説明する。
図７は、この発明の実施の形態５による二重化切替装置を示すブロック図である。
図７において、１０１〜１０５、１１１、１１２、１２１〜１２３、２０１、２０２、３０１、３０２、４０１は図６におけるものと同一のものである。図７では、図６の二重化切替装置１０１に、外部からの状態リセット入力に応じて、Ａ系装置通信状態保存部２０１及びＢ系装置通信状態保存部２０２が保存する各ネットワーク１２１〜１２３との通信状態を各別にリセットする状態リセット部５０１を設けている。
【００２５】
実施の形態５は、実施の形態４の構成に、さらに状態リセット部５０１を追加し、外部からの状態リセットの入力にて、Ａ系装置通信状態保存部２０１とＢ系装置通信状態保存部２０２が持つ各ネットワーク１２１〜１２３との通信状態を各別にリセットできるようにした。
【００２６】
実施の形態５によれば、監視制御装置が持つネットワークインタフェースカードの交換などにより、各ネットワークとの通信状態が復旧した場合、待機系側の監視制御装置の通信状態保存部に記録された通信状態を、外部から容易にリセットすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１による二重化切替装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による二重化切替装置内のネットワーク優先度判定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による二重化切替装置内の系切替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２による二重化切替装置を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による二重化切替装置を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態４による二重化切替装置を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態５による二重化切替装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０１  二重化切替装置
１０２  Ａ系装置状態監視部
１０３  Ｂ系装置状態監視部
１０４  ネットワーク優先度判定部
１０５  系切替処理部
１１１  監視制御装置Ａ系
１１２  監視制御装置Ｂ系
１２１  ネットワークＡ
１２２  ネットワークＢ
１２３  ネットワークＣ
２０１  Ａ系装置通信状態保存部
２０２  Ｂ系装置通信状態保存部
３０１  Ａ系装置通信状態表示部
３０２  Ｂ系装置通信状態表示部
４０１  系切替禁止部
５０１  状態リセット部
【図１】
2007228058.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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