(57)【要約】【課題】エンジニアリング作業の負担を軽減できる冗長化通信システム等を提供する。【解決手段】多重化された通信装置のうちの一の通信装置を稼働側に、他の通信装置を待機側に、それぞれ設定する設定手段と、前記設定手段により稼働側に設定された前記一の通信装置のみをネットワークに公開するスイッチと、を備える。多重化された前記通信装置のすべてに対して、前記ネットワーク上のアドレスとして同一のアドレスが与えられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートウェイとして機能する通信装置が多重化された冗長化通信システムにおいて、
多重化された前記通信装置のうちの一の通信装置を稼働側に、他の通信装置を待機側に、それぞれ設定する設定手段と、
前記設定手段により稼働側に設定された前記一の通信装置のみをネットワークに公開するスイッチと、
を備え、
多重化された前記通信装置のすべてに対して、前記ネットワーク上のアドレスとして同一のアドレスが与えられていることを特徴とする冗長化通信システム。
【請求項２】
前記ネットワークは、フィールド制御システムにおける制御ネットワークであることを特徴とする請求項１に記載の冗長化通信システム。
【請求項３】
前記設定手段は、多重化された前記通信装置のうち待機側にある通信装置に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の冗長化通信システム。
【請求項４】
前記スイッチは、多重化された前記通信装置のうち待機側にある通信装置により切り替えられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冗長化通信システム。
【請求項５】
ゲートウェイとして機能する通信装置が多重化された冗長化通信方法において、
多重化された前記通信装置のうちの一の通信装置を稼働側に、他の通信装置を待機側に、それぞれ設定する設定ステップと、
前記設定ステップにより稼働側に設定された前記一の通信装置のみをネットワークに公開するスイッチを制御する制御ステップと、
をコンピュータが実行し、
多重化された前記通信装置のすべてに対して、前記ネットワーク上のアドレスとして同一のアドレスが与えられていることを特徴とする冗長化通信方法。
【請求項６】
前記ネットワークは、フィールド制御システムにおける制御ネットワークであることを特徴とする請求項５に記載の冗長化通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲートウェイとして機能する通信装置が多重化された冗長化通信システムおよび冗長化通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィールド制御システムに、例えばメーカーや通信規格の異なるコントローラを接続する場合に、ゲートウェイ機能を有する通信機器が使用される。また、フィールド制御システムの信頼性向上を目的として、コントローラや通信回路など、システム各部の設備の冗長化が行われており、ゲートウェイ機能を有する通信機器についても冗長化が図られる場合がある。
【０００３】
図２は、ゲートウェイ機能を有するサーバマシンを二重化した構成例を示すブロック図である。
【０００４】
図２に示すように、分散型フィールド制御システム１００は、フィールド機器群を制御するコントローラ１と、コントローラ１を介してフィールド機器群に対する操作、監視を行うための操作監視装置２，２と、ゲートウェイ機能を有するサーバマシン３１，３２とを備え、コントローラ１、操作監視装置２，２およびサーバマシン３１，３２は、ネットワークスイッチＳＷ１を用いた制御ネットワークを介して接続される。この制御ネットワークは、例えばEthernet（登録商標）を用いて構成される。
【０００５】
図２に示すように、フィールド制御システム１００には、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等の外部コントローラ５がサーバマシン３１，３２およびネットワークスイッチＳＷ２を介して接続されている。
【０００６】
サーバマシン３１およびサーバマシン３２には、制御ネットワーク上で異なるＩＰアドレス（例えば、「192.168.01」と「192.168.02」）が与えられており、サーバマシン３１およびサーバマシン３２は、互いに個別に動作するゲートウェイとして機能するとともに、完全に独立したサーバとしての機能を提供する。
【０００７】
外部コントローラ５への接続が必要な場合には、コントローラ１あるいは操作監視装置２，２のクライアント機能は、ゲートウェイとして稼働系として動作中であるサーバマシン３１またはサーバマシン３２を識別し、そのサーバマシンを介して外部コントローラ５へ接続する。このように、サーバマシンが二重化されているため、一方のサーバマシンに障害が発生しても、他方のサーバマシンを介して外部コントローラ５への接続が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−６５６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記の構成では、外部コントローラ５への接続を行う装置のすべてのクライアント機能のそれぞれに、サーバマシン３１，３２の稼働系・待機系を判断するためのロジックを持たせる必要があるため、新たなクライアント機能の開発のためのコストが高くなる。また、クライアント毎に稼働系・待機系を判断するためフェイルオーバー／スイッチオーバー時の動作が、クライアント装置毎に異なり、不都合を生ずる可能性がある。
【００１０】
また、通常、外部コントローラ５のデータは、キャッシュとしてサーバマシン３１，３２において保持され、当該キャッシュは定期的に更新される。このため、上記構成では、サーバマシン３１，３２の両者が並行して外部コントローラ５へアクセスするため、外部コントローラ５側へ与える負担が大きくなる。
【００１１】
本発明の目的は、エンジニアリング作業の負担を軽減できる冗長化通信システム等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の冗長化通信システムは、ゲートウェイとして機能する通信装置が多重化された冗長化通信システムにおいて、多重化された前記通信装置のうちの一の通信装置を稼働側に、他の通信装置を待機側に、それぞれ設定する設定手段と、前記設定手段により稼働側に設定された前記一の通信装置のみをネットワークに公開するスイッチと、を備え、多重化された前記通信装置のすべてに対して、前記ネットワーク上のアドレスとして同一のアドレスが与えられていることを特徴とする。
この冗長化通信システムによれば、稼働側に設定された通信装置のみをネットワークに公開するスイッチを備え、多重化された通信装置のすべてに対して同一のアドレスが与えられているので、ネットワーク側に対するエンジニアリング作業の負担を軽減できる。
【００１３】
前記ネットワークは、フィールド制御システムにおける制御ネットワークであってもよい。
【００１４】
前記設定手段は、多重化された前記通信装置のうち待機側にある通信装置に設けられてもよい。
【００１５】
前記スイッチは、多重化された前記通信装置のうち待機側にある通信装置により切り替えられてもよい。
【００１６】
本発明の冗長化通信方法は、ゲートウェイとして機能する通信装置が多重化された冗長化通信方法において、多重化された前記通信装置のうちの一の通信装置を稼働側に、他の通信装置を待機側に、それぞれ設定する設定ステップと、前記設定ステップにより稼働側に設定された前記一の通信装置のみをネットワークに公開するスイッチを制御する制御ステップと、をコンピュータが実行し、多重化された前記通信装置のすべてに対して、前記ネットワーク上のアドレスとして同一のアドレスが与えられていることを特徴とする。
この冗長化通信方法によれば、稼働側に設定された通信装置のみをネットワークに公開するスイッチを用いるとともに、多重化された通信装置のすべてに対して同一のアドレスが与えられているので、ネットワーク側に対するエンジニアリング作業の負担を軽減できる。
【００１７】
前記ネットワークは、フィールド制御システムにおける制御ネットワークであってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の冗長化通信システムによれば、稼働側に設定された通信装置のみをネットワークに公開するスイッチを備え、多重化された通信装置のすべてに対して同一のアドレスが与えられているので、ネットワーク側に対するエンジニアリング作業の負担を軽減できる。
【００１９】
本発明の冗長化通信方法によれば、稼働側に設定された通信装置のみをネットワークに公開するスイッチを用いるとともに、多重化された通信装置のすべてに対して同一のアドレスが与えられているので、ネットワーク側に対するエンジニアリング作業の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態の冗長化通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】ゲートウェイ機能を有するサーバマシンを二重化した従来の構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明による冗長化通信システムの一実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態の冗長化通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１に示すように、分散型フィールド制御システム１０は、フィールド機器群を制御するコントローラ１と、コントローラ１を介してフィールド機器群に対する操作、監視を行うための操作監視装置２，２と、ゲートウェイ機能を有するサーバマシン３１，３２とを備え、コントローラ１、操作監視装置２，２およびサーバマシン３１，３２は、ネットワークスイッチＳＷ１およびネットワークスイッチＳＷ３を用いた制御ネットワークを介して接続される。この制御ネットワークは、例えばEthernet（登録商標）を用いて構成される。
【００２４】
また、フィールド制御システム１０には、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等の外部コントローラ５がサーバマシン３１，３２およびネットワークスイッチＳＷ２を介して接続されている。
【００２５】
本実施形態の冗長化通信システムでは、サーバマシン３１およびサーバマシン３２に制御ネットワーク上で同一のＩＰアドレス（例えば、「192.168.01」）が与えられている。
【００２６】
ネットワークスイッチＳＷ３は、サーバマシン３１，３２のうち稼働系のサーバマシンのみを制御ネットワークに公開するためのスイッチであり、稼働系のサーバマシンが接続されるポートはオープン、待機系のサーバマシンが接続されるポートはクローズとされる。
【００２７】
次に、本実施形態の冗長化通信システムの動作について説明する。
【００２８】
本実施形態の冗長化通信システムでは、サーバマシン３１およびサーバマシン３２のうちの一方が稼働系となり、他方が待機系となる。
【００２９】
通常時には、ネットワークスイッチＳＷ３は稼働系となっているサーバマシンのみを制御ネットワークに公開しており、稼働系となっているサーバマシンは、外部コントローラ５に対しアクセスするコントローラ１および操作監視装置２，２などのクライアント装置に対して機能を提供し、クライアント装置からの要求に応じて、外部コントローラ５に対してデータの収集やデータの設定を行う。
【００３０】
一方、待機系となっているサーバマシンは、稼働系となっているサーバマシンとの間で相互にハートビートの送受信を実行し、サーバマシン３１，３２は、互いのゲートウェイの機能が正常に動作していることを確認し合う。待機系となっているサーバマシンは、外部コントローラ５に対するデータの収集やデータの設定は行わない。
【００３１】
稼働系のサーバマシン３１に障害が発生した場合の動作を次に説明する。
【００３２】
稼働系として機能していたサーバマシン３１に障害が発生した場合、待機系となっているサーバマシン３２は当該障害をハートビートの受信のタイムアウト発生により検知する。
【００３３】
サーバマシン３１に障害を検知したサーバマシン３２は稼働系に昇格するとともに、自らが接続されているネットワークスイッチＳＷ３のポートをオープンし、サーバマシン３１が接続されているネットワークスイッチＳＷ３のポートをクローズするように、ネットワークスイッチＳＷ３に指示を送信する。この指示に従って、ネットワークスイッチＳＷ３の有効なポートが切り替えられ、サーバマシン３２のみが制御ネットワーク上に公開される。
【００３４】
以降、サーバマシン３２がコントローラ１および操作監視装置２，２などのクライアント装置からの要求に応じて、外部コントローラ５に対してデータの収集やデータの設定を行う。稼働系となるサーバマシンが切り替えられても、ＩＰアドレスは不変のため、制御ネットワーク上のクライアント装置は稼働系、待機系の切り替えを認識する必要はない。
【００３５】
以上のように、本実施形態の冗長化通信システムでは、サーバマシン３１，３２に同一のＩＰアドレスを与えるとともに、ネットワークスイッチＳＷ３により接続を切り替えているので、制御ネットワークに接続されるコントローラ１、操作監視装置２，２、その他の装置において、ゲートウェイとしてのサーバマシン３１，３２の稼働系、待機系を識別する必要がないだけでなく、ゲートウェイが単独である場合と同一の動作となる。したがってゲートウェイの二重化に対応した制御プロトコルの修正等が不要となり、ゲートウェイを二重化する場合に、制御ネットワークに接続されている既存のクライアント装置に対するエンジニアリング作業を行う必要がない。また、新規のクライアント装置の増設に際しても、ゲートウェイが単独である場合に必要とされる作業を超えるエンジニアリング作業が不要となる。また、手動でサーバマシン３１，３２の稼働系、待機系を切り替えるような場合でも、サーバマシン３１，３２の側で切り替えが完結するためクライアント装置に対する手当が不要となり、プログラムの更新や修正時などの保守、管理作業の負担が軽減される。
【００３６】
また、サーバマシン３１，３２は自らが稼働系、待機系のどちらにあるのかを認識しており、稼働系のサーバマシンのみが外部コントローラ５に対してデータの収集やデータの設定を行う。このため、外部コントローラ５に対する負荷をゲートウェイが単独である場合と同等な程度まで軽減できる。
【００３７】
ゲートウェイの二重化に加えて、サーバマシン３１，３２のサーバ機能を同様の手法により二重化することも可能である。
【００３８】
また、上記実施形態では、ゲートウェイを二重化する例を示したが、ゲートウェイを３台以上多重化する場合でも、制御ネットワークやクライアント装置に対する影響を与えることはない。また、制御ネットワークが多重化される場合には、ネットワークスイッチＳＷ３に相当するスイッチを制御ネットワークの系統数だけ設け、スイッチを各系統に振り分ければよい。
【００３９】
以上説明したように、本発明の冗長化通信システム等によれば、稼働側に設定された通信装置のみをスイッチの制御によりネットワークに公開するとともに、多重化された通信装置のすべてに対して同一のアドレスが与えられているので、ネットワーク側に対するエンジニアリング作業の負担を軽減できる。
【００４０】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、ゲートウェイとして機能する通信装置が多重化された冗長化通信システム等に対し、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０    フィールド制御システム
３１    サーバマシン（通信装置、設定手段）
３２    サーバマシン（通信装置、設定手段）
ＳＷ３  ネットワークスイッチ（スイッチ）
【図１】
2013167922.tif 000003
【図２】
2013167922.tif 000004