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JP2006236371A - Control system - Google Patents

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JP2006236371A
JP2006236371A JP2006107537A JP2006107537A JP2006236371A JP 2006236371 A JP2006236371 A JP 2006236371A JP 2006107537 A JP2006107537 A JP 2006107537A JP 2006107537 A JP2006107537 A JP 2006107537A JP 2006236371 A JP2006236371 A JP 2006236371A
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JP
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control
data
input
control device
output device
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Application number
JP2006107537A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhide Ashida
和英 芦田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve efficiency of a control operation in a control system. <P>SOLUTION: This control system 35 has an input/output device 40, a common storage means 41 storing control data, a service system control device 36 storing the control data used for control processing based on the data received from the input/output device 40 in a common storage means 42, a standby system control device 37 reading the control data stored in the common storage means 41 for performing control processing in the case of a failure of the service system control device 36, and a switch means 38 managing for preventing overlap between access to the input/output device 40 by the service system control device 36 and that by the standby system control device 37. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば鉄鋼プラント、製紙プラント、上下水システムなどの公共システムや、自動車産業などで利用される産業用システムなどに対する制御の効率化を実現するための制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for realizing efficient control of public systems such as steel plants, paper manufacturing plants, and water and sewage systems, and industrial systems used in the automobile industry.

制御対象にデータを出力したり制御対象からデータを入力する入出力装置を共有しながら複数の制御装置を同時に使用することで、産業用の制御装置の処理能力向上を図る場合がある。   In some cases, by simultaneously using a plurality of control devices while sharing an input / output device that outputs data to the control target or inputs data from the control target, the processing capacity of the industrial control device may be improved.

図11は、複数の制御装置が入出力装置を共有する従来の制御システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional control system in which a plurality of control devices share an input / output device.

この従来の制御システム1では、制御装置2、3がI/Oバス4を共有しており、各制御装置2、3がこのI/Oバス4を介して入出力装置5に任意にアクセス可能である。入出力装置5は制御対象6からデータを収集し、また制御対象にデータを提供する。   In this conventional control system 1, the control devices 2 and 3 share the I / O bus 4, and the control devices 2 and 3 can arbitrarily access the input / output device 5 via the I / O bus 4. It is. The input / output device 5 collects data from the controlled object 6 and provides the data to the controlled object.

各制御装置2、3及び入出力装置5は、I/Oデータ(入出力データ)を記憶するためにそれぞれデータメモリ7、8及びI/Oメモリ9を備えている。   Each of the control devices 2 and 3 and the input / output device 5 include data memories 7 and 8 and an I / O memory 9 for storing I / O data (input / output data), respectively.

制御装置2によって入出力装置5がアクセスされる場合、データメモリ7上のI/OデータがI/Oバス4を介してI/Oメモリ9に記憶されたり、I/Oメモリ9上のI/OデータがI/Oバス4を介してデータメモリ7に記憶される。これにより、制御装置2と制御対象との間でデータが転送されることになる。   When the input / output device 5 is accessed by the control device 2, the I / O data on the data memory 7 is stored in the I / O memory 9 via the I / O bus 4, or the I / O data on the I / O memory 9 is / O data is stored in the data memory 7 via the I / O bus 4. As a result, data is transferred between the control device 2 and the controlled object.

制御装置3によって入出力装置5がアクセスされる場合も上記の制御装置2の場合と同様であり、データメモリ8とI/Oメモリ9との間でI/Oデータが転送される。   The case where the input / output device 5 is accessed by the control device 3 is the same as the case of the control device 2 described above, and I / O data is transferred between the data memory 8 and the I / O memory 9.

図12は、上記従来の制御システム1におけるデータ転送の状態を示すブロック図である。   FIG. 12 is a block diagram showing a state of data transfer in the conventional control system 1.

I/Oメモリ9には、制御装置2用の領域9a、制御装置3用の領域9b、制御装置2、3の双方用の共用領域9cとがある。   The I / O memory 9 includes an area 9 a for the control device 2, an area 9 b for the control device 3, and a shared area 9 c for both the control devices 2 and 3.

制御装置2は、制御装置2用の領域9aや共用領域9cから読み出されたI/Oデータを受信してデータメモリ7に記憶し、またデータメモリ7のI/Oデータを送信して制御装置2用の領域9aや共用領域9cに記憶する。   The control device 2 receives the I / O data read from the area 9a or the common area 9c for the control device 2 and stores it in the data memory 7, and transmits the I / O data in the data memory 7 for control. It memorize | stores in the area | region 9a for apparatus 2, and the shared area 9c.

制御装置3も上記制御装置2と同様に入出力装置5との間でデータを転送する。
特開昭58−056018号公報 特開昭62−226312号公報 特開平08−249021号公報
The control device 3 also transfers data to and from the input / output device 5 in the same manner as the control device 2 described above.
JP 58-056018 A JP-A-62-226312 Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-249021

上記の制御システムにおいては、複数の制御装置が入出力装置を任意にアクセス可能である。   In the above control system, a plurality of control devices can arbitrarily access the input / output device.

しかし、各制御装置が入出力装置をアクセスするタイミングについて何の制約もないので、それぞれの制御装置が個別のタイミングで入出力装置5にアクセスし、各制御装置間でアクセスの同期がとれず、衝突が発生する場合がある。   However, since there is no restriction on the timing at which each control device accesses the input / output device, each control device accesses the input / output device 5 at an individual timing, and access cannot be synchronized between the control devices. A collision may occur.

また、共有される入出力装置からのI/Oデータを使用して複数の制御装置が同一の制御プログラムを実行する場合に、各制御装置によるI/Oデータの入力タイミングが異なると、同一のI/Oデータを使用して同一の制御プログラムが実行されても、制御結果に整合性のない場合が発生する。   Further, when a plurality of control devices execute the same control program using I / O data from the shared input / output device, the same I / O data input timing by each control device may be the same. Even if the same control program is executed using I / O data, the control results may not be consistent.

例えば、ある制御装置が入出力装置にアクセスした後に入出力装置がI/Oデータの内容を更新し、その後他の制御装置が入出力装置にアクセスすると、同じI/Oデータに基づく同じ制御処理であっても各制御装置間で結果の整合性が確保されない。このような制御結果の不整合は、複数の制御装置が連携して制御を実行する場合に不都合となる。   For example, when a certain control device accesses the input / output device, the input / output device updates the contents of the I / O data, and then when another control device accesses the input / output device, the same control processing based on the same I / O data Even so, the consistency of the results is not ensured between the control devices. Such inconsistency of control results becomes inconvenient when a plurality of control devices execute control in cooperation.

また、従来の制御システムにおいて、それぞれの制御装置が同一の入出力装置から同一のI/Oデータを入力する場合には、制御装置の台数分のデータ入力が必要であり、入出力装置に対するアクセスに無駄が多くなる問題がある。特に、入出力装置へのI/Oアクセスは、メモリに対するアクセスよりも100倍以上の時間を必要とするのが一般的であり、アクセス時間がかかる。   Further, in the conventional control system, when each control device inputs the same I / O data from the same input / output device, it is necessary to input data for the number of control devices, and access to the input / output devices. There is a problem of increasing waste. In particular, the I / O access to the input / output device generally requires 100 times or more time than the access to the memory, and takes an access time.

また、制御対象や入出力装置が設置されていない状態において、制御装置で実行する制御プログラムの検証を行う有効な方法が存在しないという問題がある。   In addition, there is a problem that there is no effective method for verifying a control program executed by the control device in a state where no control target or input / output device is installed.

また、複数の制御装置により多重化した制御を行う場合には、制御装置間で制御途中のデータを転送したり、制御装置を切り換えるための特別な多重化用制御装置が必要になり構成が複雑になるという問題がある。   In addition, when performing control multiplexed by a plurality of control devices, a special multiplexing control device for transferring data in the middle of the control between the control devices or switching the control devices is required, resulting in a complicated configuration. There is a problem of becoming.

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、アクセス先へのアクセスを管理して、制御システムにおける制御の効率化を図ることを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to manage access to an access destination and improve the efficiency of control in a control system.

本発明を実現するにあたって講じた具体的手段について以下に説明する。   Specific means taken for realizing the present invention will be described below.

本発明の第1例の制御システムは、入出力装置を備えた制御システムであり、データを記憶するための共有記憶手段と、入出力装置から受信されたデータに基づく制御処理に利用される制御データを共有記憶手段に記憶する常用系の制御装置と、常用系の制御装置が故障した場合に、共有記憶手段に記憶されている制御データを読み出して制御処理を実行する待機系の制御装置と、常用系の制御装置と待機系の制御装置とによる入出力装置へのアクセスが重ならないように管理する切換手段とを具備する。   A control system according to a first example of the present invention is a control system including an input / output device, and is a shared storage means for storing data and a control used for control processing based on data received from the input / output device. A normal control device that stores data in the shared storage means, and a standby control device that reads the control data stored in the shared storage means and executes control processing when the normal control device fails. And switching means for managing the access to the input / output device by the normal control device and the standby control device so as not to overlap each other.

これにより、複数の制御装置のうちのいずれかの制御装置が故障しても、それまでの制御データが共有記憶手段に記憶されているため、他の制御装置が共有記憶手段に記憶されている制御データを利用して故障した制御装置の動作を迅速に引き継ぐことができる。   As a result, even if one of the plurality of control devices fails, the control data up to that point is stored in the shared storage means, so that another control device is stored in the shared storage means. Using the control data, the operation of the failed control device can be quickly taken over.

したがって、例えば常用系の制御装置が故障しても、すぐに待機系の制御装置に切り換えることができる。また、この場合、待機系の制御装置が常用系の制御装置の最新の制御データを利用できるため、両制御装置間で制御データを転送して常にその内容を更新する操作(以下、「トラッキング」という)が必要なく、トラッキング時間やトラッキング回路、トラッキング処理をなくすことができる。   Therefore, for example, even if the normal control device fails, it can be immediately switched to the standby control device. In this case, since the standby control device can use the latest control data of the regular control device, the control data is transferred between the two control devices and the content is constantly updated (hereinafter referred to as “tracking”). And the tracking time, tracking circuit, and tracking process can be eliminated.

第2例の制御システムは、第1例の制御システムにおいて、常用系の制御装置は、第1の制御プログラムを実行し、待機系の制御装置は、第1の制御プログラムと同一の制御処理を実現し第1の制御プログラムと並列動作する第2の制御プログラムを実行する。   In the control system of the second example, in the control system of the first example, the control device of the regular system executes the first control program, and the control device of the standby system performs the same control processing as the first control program. A second control program that is implemented and operates in parallel with the first control program is executed.

この第2例においては、第1例の制御システムと同様の作用効果に加えて、複数の制御装置間で同一の制御処理を並列実行するため、一方の制御装置が故障してもそのまま制御処理を継続できる。   In this second example, in addition to the same effects as the control system of the first example, the same control processing is executed in parallel among a plurality of control devices. Can continue.

第3例の制御システムは、入出力装置を備えた制御システムであり、入出力装置に送信される送信データ及び入出力装置から受信される受信データを記憶するための共有記憶手段と、共有記憶手段に記憶されている受信データを読み出し、共有記憶手段に送信データを記憶する複数の制御装置と、入出力装置と共有記憶手段との間でデータを転送するデータ転送手段とを具備する。   The control system of the third example is a control system including an input / output device, and includes shared storage means for storing transmission data transmitted to the input / output device and reception data received from the input / output device, and shared storage. A plurality of control devices for reading the received data stored in the means and storing the transmission data in the shared storage means; and a data transfer means for transferring the data between the input / output device and the shared storage means.

この第3例においては、複数の制御装置から入出力装置へのデータ、及び入出力装置から複数の制御装置へのデータを一旦共有記憶手段に記憶する。そして、制御装置と独立した関係にあるデータ送信手段が共有記憶手段と入出力装置との間でデータを転送する。   In this third example, data from the plurality of control devices to the input / output devices and data from the input / output devices to the plurality of control devices are temporarily stored in the shared storage means. Then, the data transmission means independent of the control device transfers data between the shared storage means and the input / output device.

これにより、複数の制御装置の多重化が可能であり、制御装置の台数が増減する場合であっても、アクセスに関する管理の手法を特に変更する必要がないので、制御装置の台数の変動に容易に対応できる。   This makes it possible to multiplex a plurality of control devices, and even when the number of control devices increases or decreases, there is no need to change the management method related to access, so it is easy to change the number of control devices. It can correspond to.

また、例えばそれぞれの制御装置で異なる制御プログラムを並列に実行させることで、個別に異なる制御プログラムを実行させる場合よりも実行速度を向上させることができる。   Further, for example, by executing different control programs in parallel in the respective control devices, the execution speed can be improved as compared with the case of executing different control programs individually.

また、例えば、複数の制御装置に同一のプログラムを格納し、任意の制御装置を常用系、他の制御装置を待機系として利用することもできる。この場合、待機系の制御装置も常用形の制御装置と同時に制御プログラムを実行して結果を共有記憶手段に記憶すれば、常用系の制御装置が故障してもデータ転送手段が待機系の制御装置からのデータを共有記憶手段と入出力装置との間で転送すればよい。   Further, for example, the same program can be stored in a plurality of control devices, and an arbitrary control device can be used as a regular system and another control device can be used as a standby system. In this case, if the standby control device also executes the control program simultaneously with the regular control device and stores the result in the shared storage means, the data transfer means can control the standby system even if the regular control device fails. Data from the device may be transferred between the shared storage means and the input / output device.

第4例の制御システムは、第3例の制御システムにおいて、データ転送手段は、共有記憶手段に記憶されている入出力装置に送信すべきデータを所定間隔毎に又は任意のタイミングで前記入出力装置に送信する手段と、複数の制御装置のいずれかが受信すべきデータを所定間隔毎に又は任意のタイミングで入出力装置から受信して共有記憶手段に記憶する手段とを具備する。   In the control system of the fourth example, in the control system of the third example, the data transfer means transmits the data to be transmitted to the input / output device stored in the shared storage means at predetermined intervals or at arbitrary timing. Means for transmitting to the apparatus, and means for receiving data to be received by any of the plurality of control devices from the input / output device at predetermined intervals or at arbitrary timing and storing them in the shared storage means.

これにより第3例と同様の作用により同様の効果を得ることができる。   Thereby, the same effect can be obtained by the same operation as in the third example.

以上詳記したように本発明を適用すると、制御装置とこの制御装置にアクセスされる入出力装置を備える制御システムの動作を効率化できる。   As described above in detail, when the present invention is applied, the operation of the control system including the control device and the input / output device accessed by the control device can be made efficient.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
本実施の形態においては、特定の制御装置が他の制御装置が実行すべき入出力装置に対するデータ入出力を代理実行する制御システムについて説明する。
(First embodiment)
In the present embodiment, a description will be given of a control system in which a specific control device performs proxy data input / output with respect to an input / output device to be executed by another control device.

図1は、本実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system according to the present embodiment.

この制御システム10では、アクセス代理用の制御装置11、アクセス依頼用の制御装置12、この制御装置11、12からアクセス可能な共有メモリ13がマイコンバス16を介して接続されている。また、アクセス代理用の制御装置11は、I/Oバス4を介して入出力装置17に接続されており、このアクセス代理用の制御装置11のみが入出力装置17にアクセス可能である。   In this control system 10, an access proxy control device 11, an access request control device 12, and a shared memory 13 accessible from the control devices 11 and 12 are connected via a microcomputer bus 16. The access proxy control device 11 is connected to the input / output device 17 via the I / O bus 4, and only the access proxy control device 11 can access the input / output device 17.

共有メモリ13は、制御装置11で扱うI/Oデータ用の領域13aと制御装置12で扱うI/Oデータ用の領域13bとを含む。   The shared memory 13 includes an area 13 a for I / O data handled by the control device 11 and an area 13 b for I / O data handled by the control device 12.

アクセス代理用の制御装置11は、所定間隔毎に、あるいはアクセスを依頼する割り込み信号を入力した場合に、アクセス依頼用の制御装置12の代わりに共有の入出力装置17へのアクセスを代理実行するアクセス代理部11aを備え、またデータメモリ14を備える。   The access proxy control device 11 performs proxy access to the shared input / output device 17 instead of the access request control device 12 at predetermined intervals or when an interrupt request signal is input. An access proxy unit 11 a is provided, and a data memory 14 is provided.

アクセス依頼用の制御装置12は、データメモリ15を備え、アクセス代理用の制御装置11によるアクセスの代理実行を利用して入出力装置17との間でデータを送受信可能である。また、アクセス依頼用の制御装置12は、自己が入出力装置17へのアクセスを要求する場合に、アクセス代理用の制御装置11に対して割り込み信号を出力する。   The access request control device 12 includes a data memory 15 and can transmit and receive data to and from the input / output device 17 by using access proxy execution by the access proxy control device 11. Further, when the access request control device 12 requests access to the input / output device 17, the access request control device 12 outputs an interrupt signal to the access proxy control device 11.

上記の制御装置11、12はマイコンバス16を共有しており、共にこのマイコンバス16上の共有メモリ13にアクセス可能であり、それぞれ中枢部にマイコンやメモリを含んでいる。   The control devices 11 and 12 share the microcomputer bus 16 and both can access the shared memory 13 on the microcomputer bus 16 and each include a microcomputer and a memory in the central part.

入出力装置17は、I/Oメモリ18を備え、このI/Oメモリ18は制御装置11用の領域18a、制御装置12用の領域18b、制御装置11、12の双方用の共用領域18cとを含む。   The input / output device 17 includes an I / O memory 18. The I / O memory 18 includes a region 18a for the control device 11, a region 18b for the control device 12, and a shared region 18c for both the control devices 11 and 12. including.

図2は、本実施の形態に係る制御システム10が実行するデータ転送の状態を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a state of data transfer executed by the control system 10 according to the present embodiment.

この制御システム10では、アクセス代理用の制御装置11だけが入出力装置17を直接アクセスする。   In this control system 10, only the access proxy control device 11 directly accesses the input / output device 17.

制御装置11は、自己のデータメモリ14と入出力装置17のI/Oメモリ18の領域18a、18cとの間でI/Oデータを転送する。   The control device 11 transfers I / O data between its own data memory 14 and the areas 18 a and 18 c of the I / O memory 18 of the input / output device 17.

制御装置11の備えるアクセス代理部11aは、I/Oメモリ18の領域18aから受信したI/Oデータを共有メモリ13上の制御装置11用の領域18aに記憶する。   The access proxy unit 11 a included in the control device 11 stores the I / O data received from the region 18 a of the I / O memory 18 in the region 18 a for the control device 11 on the shared memory 13.

また、アクセス代理部11aは、制御装置12と入出力装置17との間のI/Oデータの転送を代理実行するために、所定間隔毎に、入出力装置17のI/Oメモリ18の領域18b、18cから受信したI/Oデータを共有メモリ13上の制御装置12用の領域13bに記憶し、また共有メモリ13上の領域13bに記憶されているI/OデータをI/Oメモリ18の領域18b、18cに記憶する。   In addition, the access proxy unit 11 a performs an I / O data transfer between the control device 12 and the input / output device 17 by proxy in an area of the I / O memory 18 of the input / output device 17 at predetermined intervals. The I / O data received from 18 b and 18 c is stored in the area 13 b for the control device 12 on the shared memory 13, and the I / O data stored in the area 13 b on the shared memory 13 is stored in the I / O memory 18. Are stored in the areas 18b and 18c.

一方、制御装置12は、直接入出力装置17におけるI/Oメモリ18上のI/Oデータをアクセスすることはなく、自己の備えるデータメモリ15と共有メモリ13上の制御装置12用の領域13bとの間でデータを転送する。   On the other hand, the control device 12 does not directly access the I / O data on the I / O memory 18 in the input / output device 17, and the control device 12 area 13 b on its own data memory 15 and shared memory 13. Transfer data to and from.

共有メモリ13と制御装置12のデータメモリ15との間のデータ転送は、I/Oバス4ではなくマイコンバス16を使用して実行される。したがって、制御装置12が入出力装置17を直接アクセスする場合よりも、制御装置1が共有メモリにアクセスする方が高速にアクセス可能である。   Data transfer between the shared memory 13 and the data memory 15 of the control device 12 is executed using the microcomputer bus 16 instead of the I / O bus 4. Therefore, the control device 1 can access the shared memory faster than the control device 12 directly accesses the input / output device 17.

ここで、制御装置12から制御装置11に割り込み信号が出力された場合の動作について詳しく説明する。   Here, the operation when an interrupt signal is output from the control device 12 to the control device 11 will be described in detail.

図3は、本実施の形態に係る制御システム10の割り込み信号によるデータ転送の状態を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing a state of data transfer by an interrupt signal of the control system 10 according to the present embodiment.

アクセス依頼用の制御装置12は、所定間隔毎に又は任意のタイミングで入出力装置17へのアクセスを求める場合には、共有メモリ13上の特定領域13cに対して、アクセスに必要なデータである受信用又は送信用のアクセス・データを記憶し、アクセス代理用の制御装置11に割り込み信号を発信する。   The access request control device 12 is data necessary for access to the specific area 13c on the shared memory 13 when the access request to the input / output device 17 is requested at predetermined intervals or at arbitrary timing. The access data for reception or transmission is stored, and an interrupt signal is transmitted to the access proxy controller 11.

受信用アクセス・データは、制御装置12が入出力装置17からのI/Oデータの受信を要求する場合に特定領域13cに記憶されるデータであり、I/Oメモリ18からI/Oデータを読み出すアドレス、アクセス種別、アクセスするワード数等のデータを含む。   The access data for reception is data stored in the specific area 13 c when the control device 12 requests reception of I / O data from the input / output device 17, and the I / O data is received from the I / O memory 18. It includes data such as address to read, access type, number of words to be accessed.

一方、送信用アクセス・データは、制御装置12が入出力装置17へI/Oデータを送信する場合に特定領域13cに記憶されるデータであり、I/Oデータ、アクセス種別、データ転送完了を示すハンドシェーク用フラグ等のデータを含む。   On the other hand, the transmission access data is data stored in the specific area 13c when the control device 12 transmits I / O data to the input / output device 17, and the I / O data, access type, and data transfer completion are stored. Data such as a handshake flag shown.

アクセス代理部11aは、割り込み信号を受信すると、特定領域13cを参照してアクセスの種別を判定する。   When receiving the interrupt signal, the access proxy unit 11a refers to the specific area 13c and determines the type of access.

そして、アクセス代理部11aは、アクセスの種別がデータ受信であると判定すると、受信用アクセス・データの示すI/Oメモリ18上のI/Oデータを読み出し、共有メモリ13に記憶する。制御装置12は、この共有メモリ13上に記憶されたI/Oデータを読み出し、アクセスが終了する。   When the access proxy unit 11 a determines that the access type is data reception, the access proxy unit 11 a reads I / O data on the I / O memory 18 indicated by the reception access data and stores the I / O data in the shared memory 13. The control device 12 reads the I / O data stored on the shared memory 13 and the access is completed.

一方、アクセス代理部11aは、アクセス要求がデータ送信であると判定すると、共有メモリ13上のハンドシェーク用フラグによりデータの転送の完了確認後、共有メモリ13上のI/Oデータを読み出し、I/Oメモリ18上に記憶し、アクセスが終了する。   On the other hand, if the access proxy unit 11a determines that the access request is data transmission, the access proxy unit 11a reads the I / O data on the shared memory 13 after confirming the completion of the data transfer by the handshake flag on the shared memory 13, and The data is stored on the O memory 18, and the access is completed.

以上説明したように、本実施の形態に係る制御システム10においては、複数の制御装置11、12が入出力装置17を共有する場合に、制御装置11のみが入出力装置17へのアクセスを行い、他の制御装置12のアクセスはこの制御装置11により代理実行される。   As described above, in the control system 10 according to the present embodiment, when the plurality of control devices 11 and 12 share the input / output device 17, only the control device 11 accesses the input / output device 17. Access of other control devices 12 is executed by this control device 11 as a proxy.

これにより、制御装置11、12により直接入出力装置17をアクセスする場合と同様の動作を実現しつつ、各制御装置11、12から入出力装置17に対して実行されるアクセスを同期させることができる。   As a result, it is possible to synchronize the access performed from the control devices 11 and 12 to the input / output device 17 while realizing the same operation as when the control devices 11 and 12 directly access the input / output device 17. it can.

また、制御装置11、12間で同一のI/Oデータが利用される場合に、制御装置11がアクセスしたI/Oデータを他の制御装置12がそのまま利用できる。   Further, when the same I / O data is used between the control devices 11 and 12, the other control device 12 can use the I / O data accessed by the control device 11 as it is.

これにより、入出力装置17に対するアクセス回数を削減でき、データ入出力時間を短縮できる。加えて、各制御装置11、12間で同一のI/Oデータを使用して制御処理可能なため、制御結果の整合性を確保できる。   Thereby, the number of accesses to the input / output device 17 can be reduced, and the data input / output time can be shortened. In addition, since control processing can be performed using the same I / O data between the control devices 11 and 12, consistency of control results can be ensured.

なお、本実施の形態においては、制御装置が2台の場合を例として説明しているが、アクセス代理用の制御装置11を1台とし、アクセス依頼用の制御装置12を2台以上としても同様に適用可能であり、同様の効果を得ることができる。この場合、制御装置11ではない他の制御装置12は上記と同様に動作する。   In this embodiment, the case where there are two control devices has been described as an example. However, the access proxy control device 11 may be one and the access request control device 12 may be two or more. It is applicable similarly and can obtain the same effect. In this case, the other control device 12 that is not the control device 11 operates in the same manner as described above.

(第2の実施の形態)
本実施の形態においては、上記のような第1の実施の形態に係る制御システムにおいて、実際に入出力装置へのアクセスを実行する前に、正常に制御動作を実現可能か否かを確認するためのシミュレーション動作について説明する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, in the control system according to the first embodiment as described above, it is confirmed whether or not the control operation can be normally realized before actually accessing the input / output device. A simulation operation for this will be described.

図4は、本実施の形態におけるシミュレーション動作によるデータ転送の状態を示すブロック図であり、図1、2と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ詳しく説明する。   FIG. 4 is a block diagram showing a state of data transfer by the simulation operation in this embodiment. The same parts as those in FIGS. Only will be described in detail.

上記の制御システム10に入出力装置17が備えられていない場合や制御装置11と入出力装置17がデータ転送可能でない場合に、制御装置11の制御プログラムを検証するために、制御装置12をいわゆるシミュレータとして入出力装置17の代わりに利用する。   When the control system 10 does not include the input / output device 17 or when the control device 11 and the input / output device 17 cannot transfer data, the control device 12 is used to verify the control program of the control device 11. It is used instead of the input / output device 17 as a simulator.

制御装置11のアクセス代理部1は、シミュレーション・モードに入ると、上記のI/Oメモリ18の代わりに、制御装置11用のI/Oデータを写像するための共有メモリ13上の領域13aにアクセスする。   When entering the simulation mode, the access proxy unit 1 of the control device 11 replaces the I / O memory 18 with the area 13a on the shared memory 13 for mapping the I / O data for the control device 11. to access.

制御装置12は、制御装置11によって記憶された共有メモリ13上の領域13aのI/Oデータを読み出し、このI/Oデータを使用して制御対象6を模擬するシミュレーション・プログラム12aを実行する。   The control device 12 reads the I / O data in the area 13a on the shared memory 13 stored by the control device 11, and executes a simulation program 12a that simulates the control target 6 using this I / O data.

制御装置12は、シュミレーション・プログラム12aの実行結果であるシミュレーション・データを共有メモリ13上の領域13aに記憶する。   The control device 12 stores simulation data, which is the execution result of the simulation program 12a, in the area 13a on the shared memory 13.

制御装置11のアクセス代理部11aは、シミュレーション・データを共有メモリ13上の領域13aから読み出して、結果の適否を判定する。   The access proxy unit 11a of the control device 11 reads the simulation data from the area 13a on the shared memory 13 and determines whether the result is appropriate.

以上説明したように動作することで、本実施の形態に係る制御システムにおいては、制御装置11を入出力装置17とアクセス可能に接続していなくても、制御装置11の制御プログラムのシミュレーションができる。これにより、実際に制御対象6に対して制御を実行する前に、制御システムによる制御処理の適否を判定できる。   By operating as described above, the control system according to the present embodiment can simulate the control program of the control device 11 even if the control device 11 is not connected to the input / output device 17 in an accessible manner. . Thereby, before actually performing control with respect to the control object 6, the suitability of the control processing by the control system can be determined.

なお、本実施の形態においては、制御装置1台のシミュレーションの場合を例として説明しているが、複数台の制御装置に対して同様のシミュレーションを行うことができる。   In the present embodiment, the case of simulation of one control device is described as an example, but the same simulation can be performed for a plurality of control devices.

(第3の実施の形態)
入出力装置の台数が多い場合には、制御装置毎に専用の入出力装置を持つことがある。
(Third embodiment)
When the number of input / output devices is large, each control device may have a dedicated input / output device.

本実施の形態においては、このように複数の制御装置がそれぞれ専用の入出力装置を持つ場合の効率化を実現する制御システムについて説明する。   In the present embodiment, a control system that realizes efficiency when a plurality of control devices each have a dedicated input / output device will be described.

図5は、本実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system according to the present embodiment.

この制御システム19では、制御装置20、21と共有メモリ22とがマイコンバス23を介して互いにデータ転送可能に接続されている。   In the control system 19, the control devices 20 and 21 and the shared memory 22 are connected to each other via a microcomputer bus 23 so as to be able to transfer data.

また、制御装置20はI/Oバス24を介して自己専用の入出力装置25とデータ転送可能に接続されており、同様に制御装置21もI/Oバス26を介して自己専用の入出力装置27とデータ転送可能に接続されている。   The control device 20 is connected to a self-dedicated input / output device 25 via an I / O bus 24 so as to be able to transfer data. Similarly, the control device 21 also has a self-dedicated input / output via an I / O bus 26. It is connected to the device 27 so as to be able to transfer data.

入出力装置25は制御装置20用の領域28を含むI/Oメモリ29を備え、同様に入出力装置27は制御装置21用の領域30を含むI/Oメモリ31を備える。   The input / output device 25 includes an I / O memory 29 including an area 28 for the control device 20. Similarly, the input / output device 27 includes an I / O memory 31 including an area 30 for the control device 21.

制御装置20は、自己の備えるデータメモリ32と入出力装置25のI/Oメモリ28との間でデータ転送されるI/Oデータd1をデータメモリ32及び共有メモリ22に記憶する。また、制御装置20は、他の制御装置21の備えるデータメモリ33と入出力装置27のI/Oメモリ31との間でデータ転送されるI/Oデータd2を共有メモリ22から受信し、データメモリ32に記憶する。   The control device 20 stores in the data memory 32 and the shared memory 22 the I / O data d1 that is transferred between the data memory 32 provided therein and the I / O memory 28 of the input / output device 25. Further, the control device 20 receives I / O data d2 that is transferred between the data memory 33 of the other control device 21 and the I / O memory 31 of the input / output device 27 from the shared memory 22, and the data Store in the memory 32.

制御装置21に関しても、制御装置20と同様に動作し、自己の備えるデータメモリ33と共有メモリ22にI/Oデータd2を記憶し、I/Oデータd1を共有メモリ22から受信してデータメモリ33に記憶する。   The control device 21 operates in the same manner as the control device 20, stores the I / O data d2 in the data memory 33 and the shared memory 22 provided therein, receives the I / O data d1 from the shared memory 22, and receives the data memory. 33.

図6は、本実施の形態に係る制御システム19が実行するデータ転送の状態を示すブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram showing a state of data transfer executed by the control system 19 according to the present embodiment.

制御システム19では、制御装置20がデータメモリ32と自己専用の入出力装置25のI/Oメモリ29との間でI/Oデータd1を転送し、転送と同時にこのI/Oデータd1を共有メモリ22上にも記憶する。   In the control system 19, the control device 20 transfers the I / O data d1 between the data memory 32 and the I / O memory 29 of the dedicated input / output device 25, and shares this I / O data d1 simultaneously with the transfer. It is also stored on the memory 22.

同様に、制御装置21がデータメモリ33と自己専用の入出力装置27のI/Oメモリ31との間でI/Oデータd2を転送し、転送と同時にI/Oデータd2を共有メモリ22上にも記憶する。   Similarly, the control device 21 transfers the I / O data d2 between the data memory 33 and the I / O memory 31 of the dedicated input / output device 27. Simultaneously with the transfer, the control device 21 transfers the I / O data d2 on the shared memory 22. Also remember.

そして、制御装置20は、他の制御装置21でデータ転送された共有メモリ22上のI/Oデータd2を必要に応じて読み出し、データメモリ32に記憶する。   Then, the control device 20 reads out the I / O data d2 on the shared memory 22 transferred by the other control device 21 as necessary, and stores it in the data memory 32.

同様に、制御装置21は、他の制御装置20でデータ転送された共有メモリ22上のI/Oデータd1を必要に応じて読み出し、データメモリ33に記憶する。   Similarly, the control device 21 reads out the I / O data d1 on the shared memory 22 transferred by the other control device 20 as necessary, and stores it in the data memory 33.

例えば、制御装置20で他の制御装置21用の監視連携処理34aが実行される場合に、共有メモリ22へのアクセスにより取得したデータメモリ32上のI/Oデータd2を利用できる。制御装置21でも、他の制御装置20用の監視連携処理34aが実行される場合に、データメモリ33上のI/Oデータd1を利用できる。   For example, when the monitoring cooperation process 34a for the other control device 21 is executed by the control device 20, the I / O data d2 on the data memory 32 acquired by accessing the shared memory 22 can be used. The control device 21 can also use the I / O data d1 on the data memory 33 when the monitoring cooperation process 34a for the other control device 20 is executed.

以上説明したように、本実施の形態に係る制御システム19においては、各制御装置20、21が自己専用の入出力装置25、27との間で高速にアクセス可能であり、さらに他の制御装置で扱われるI/Oデータを効率的に取得できる。   As described above, in the control system 19 according to the present embodiment, each of the control devices 20 and 21 can be accessed at high speed with the dedicated input / output devices 25 and 27, and yet another control device. Can efficiently acquire I / O data.

また、他の制御装置が管理する入出力の状態を監視しつつ連携して制御を実行でき、これにより制御システム19における各制御装置20、21の制御動作の信頼性を向上させることができる。   Further, the control can be executed in cooperation while monitoring the state of input / output managed by another control device, whereby the reliability of the control operation of each control device 20, 21 in the control system 19 can be improved.

また、本実施の形態に係る制御システム19では、制御装置20,21の独立性を確保できる。したがって、一方の制御装置が故障しても他方の制御装置は制御を継続でき、制御システム19の稼働率を向上させることができる。   Further, in the control system 19 according to the present embodiment, the independence of the control devices 20 and 21 can be ensured. Therefore, even if one control device fails, the other control device can continue control, and the operating rate of the control system 19 can be improved.

なお、本実施の形態においては、制御装置が2台の場合を例として説明しているが、3台以上の場合でも同様に適用可能である。   In this embodiment, the case where there are two control devices has been described as an example, but the present invention can be similarly applied even when there are three or more control devices.

(第4の実施の形態)
本実施の形態においては、入出力装置にアクセスする複数の制御装置を切り換えつつ実行される制御動作を効率化する制御システムについて説明する。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, a control system that improves the efficiency of a control operation that is executed while switching a plurality of control devices that access an input / output device will be described.

図7は、本実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control system according to the present embodiment.

この制御システム35では、常用系の制御装置36及び待機系の制御装置37が切換回路38を介してI/Oバス39に接続されており、I/Oバス39はさらに入出力装置40、共有メモリ41と接続されている。   In this control system 35, a regular control device 36 and a standby control device 37 are connected to an I / O bus 39 via a switching circuit 38, and the I / O bus 39 is further shared with an input / output device 40. A memory 41 is connected.

常用系の制御装置36は、自己の備えるデータメモリ42と入出力装置40のI/Oメモリ43との間でI/Oデータを転送しつつ、制御処理を実行する。   The regular control device 36 executes the control process while transferring the I / O data between the data memory 42 provided therein and the I / O memory 43 of the input / output device 40.

また、この常用系の制御装置36は、制御処理の実行中に、例えば制御処理の途中に得られるデータ(制御の中間値)等のように制御処理に利用される制御データを適宜共有メモリ41に記憶する。   In addition, the regular control device 36 appropriately transmits control data used for the control process such as data (intermediate value of control) obtained during the control process as needed during the execution of the control process. To remember.

待機系の制御装置37は、常用系の制御装置36が故障した場合に、共有メモリ41上の制御データを受信して自己の備えるデータメモリ44に記憶し、この制御データを利用して制御処理を継続する。   The standby control device 37 receives the control data on the shared memory 41 and stores it in its own data memory 44 when the normal control device 36 fails, and uses this control data to perform control processing. Continue.

切換回路38は、制御装置36、37から入出力装置40及び共有メモリ41に対して正常なアクセスがあった場合に、I/Oバス39のバス権を調停し、制御装置36,37の間でI/Oバス39を排他的に使用させる機能を持つ。   The switching circuit 38 arbitrates the bus right of the I / O bus 39 when there is a normal access from the control devices 36 and 37 to the input / output device 40 and the shared memory 41, and between the control devices 36 and 37. Thus, the I / O bus 39 is used exclusively.

この制御システム35において、複数の制御装置36、37が入出力装置40と共有メモリ41にアクセス可能であり、また共有メモリ41を介して互いに他の制御装置の制御データを受信可能である。   In the control system 35, a plurality of control devices 36 and 37 can access the input / output device 40 and the shared memory 41, and can receive control data of other control devices from each other via the shared memory 41.

図8は、本実施の形態に係る制御システム35が実行するデータ転送の状態を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing a state of data transfer executed by the control system 35 according to the present embodiment.

切換回路38が制御装置36にバス権を与えている間、この常用系の制御装置36は、データメモリ42とI/Oメモリ43との間でI/Oデータを転送し、また制御データを共有メモリ41に記憶する。   While the switching circuit 38 gives the bus right to the control device 36, the regular control device 36 transfers I / O data between the data memory 42 and the I / O memory 43, and transfers the control data. Store in the shared memory 41.

待機系の制御装置37においてもこの制御装置36と同様であり、切換回路38によってバス権が与えられている間、データメモリ44とI/Oメモリ43との間でI/Oデータを転送し、また制御データを共有メモリ41に記憶する。   The standby control device 37 is the same as the control device 36, and transfers I / O data between the data memory 44 and the I / O memory 43 while the bus right is given by the switching circuit 38. Further, the control data is stored in the shared memory 41.

また、この制御システム35では、制御装置36が常用系、制御装置37が待機系として動作するが、制御装置36が制御データを逐次共有メモリ41に記憶する。   In this control system 35, the control device 36 operates as a normal system and the control device 37 operates as a standby system, but the control device 36 sequentially stores control data in the shared memory 41.

そして、常用系の制御装置36が故障すると、すぐに待機系の制御装置37が共有メモリ41上の制御データを利用して常用系の制御装置36で実行されていた制御処理を引き継ぐ。   When the normal control device 36 breaks down, the standby control device 37 immediately takes over the control process executed by the normal control device 36 using the control data on the shared memory 41.

以上説明したように、本実施の形態に係る制御システム35においては、各制御装置36、37の最新の制御データが共有メモリ41に記憶されているため、常用系から待機系への処理の継承が効率化できる。   As described above, in the control system 35 according to the present embodiment, since the latest control data of the control devices 36 and 37 is stored in the shared memory 41, the inheritance of processing from the normal system to the standby system is performed. Can be made more efficient.

また、制御データを複数の制御装置36、37間で転送して制御装置36、3の双方が保持する制御データの内容を更新するための操作(トラッキング)が必要ないため、このトラッキングに必要な時間や、トラッキング回路等を省略できる。   In addition, an operation (tracking) for transferring the control data between the plurality of control devices 36 and 37 and updating the contents of the control data held by both of the control devices 36 and 3 is not necessary. Time, tracking circuits, etc. can be omitted.

なお、本実施の形態においては、制御装置を常用系、待機系として使用する場合について説明しているが、この形態に限定されるものではない。   In the present embodiment, the case where the control device is used as a regular system and a standby system has been described. However, the present invention is not limited to this mode.

例えば、制御装置36、37に同一の制御プログラムを実行させ、共有メモリ41上に記憶するフラグによりプログラム間の同期をとる機能をこの制御プログラムに含めてもよい。これにより、制御装置36、37を並列実行させることができる。   For example, a function of causing the control devices 36 and 37 to execute the same control program and synchronizing the programs with a flag stored in the shared memory 41 may be included in the control program. Thereby, the control apparatuses 36 and 37 can be executed in parallel.

また、このように制御装置36、37を並列実行させる場合、各制御装置36、37が入出力装置40に出力するI/Oデータを一旦共有メモリ41上に記憶し、制御装置36、37のいずれか一方がこの共有メモリ41上のI/Oデータを比較し、一致する場合にのみI/Oデータを入出力装置40に出力するとしてもよい。   Further, when the control devices 36 and 37 are executed in parallel as described above, the I / O data output from the control devices 36 and 37 to the input / output device 40 is temporarily stored in the shared memory 41. Any one of them may compare the I / O data on the shared memory 41 and output the I / O data to the input / output device 40 only when they match.

これにより、入出力装置40に適切なI/Oデータを出力することができる。また、この場合に、この比較及び出力を実行する制御装置を制御システム35に追加してもよい。   As a result, appropriate I / O data can be output to the input / output device 40. In this case, a control device that performs the comparison and output may be added to the control system 35.

また、本実施の形態においては、制御装置が2台の場合を例として説明しているが、3台以上の場合でも同様に適用可能である。   Further, in the present embodiment, the case where there are two control devices has been described as an example, but the present invention can be similarly applied even when there are three or more control devices.

(第5の実施の形態)
本実施の形態においては、少なくとも一つの制御装置からアクセスされる共有メモリと入出力装置との間のデータ転送を一括して実行する制御システムについて説明する。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, a control system that collectively executes data transfer between a shared memory and an input / output device accessed from at least one control device will be described.

図9は、本実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the control system according to the present embodiment.

この制御システム45では、制御装置46、47が共有メモリ48、データ転送回路49、I/Oバス50を介して入出力装置51と接続されている。   In this control system 45, control devices 46 and 47 are connected to an input / output device 51 via a shared memory 48, a data transfer circuit 49, and an I / O bus 50.

制御装置46,47及び入出力装置51は、それぞれデータメモリ52、53及びI/Oメモリ54を備えている。   The control devices 46 and 47 and the input / output device 51 include data memories 52 and 53 and an I / O memory 54, respectively.

データ転送回路49は、複数の制御装置46、47からの指定に基づいて、共有メモリ48とI/Oメモリ54との間でデータを一括転送する回路である。   The data transfer circuit 49 is a circuit that collectively transfers data between the shared memory 48 and the I / O memory 54 based on designation from a plurality of control devices 46 and 47.

具体的には、このデータ転送回路49は、制御装置46、47からの指定にしたがってI/Oメモリ54上のI/Oデータを共有メモリ48に記憶する入力機能49a、及び制御装置46,47からの指定にしたがって共有メモリ48上のI/OデータをI/Oメモリ54に記憶する出力機能49bを含んでいる。   Specifically, the data transfer circuit 49 includes an input function 49 a for storing the I / O data on the I / O memory 54 in the shared memory 48 according to the designation from the control devices 46 and 47, and the control devices 46 and 47. The output function 49b for storing the I / O data on the shared memory 48 in the I / O memory 54 in accordance with the designation from is included.

例えば、共有メモリ48上に送信用領域と受信用領域とを設け、複数の制御装置46、47のいずれかが送信用領域にI/Oデータを記憶し、データ転送回路49に対してI/Oメモリ54のアドレス等を指定すると、データ転送回路49は指定されたI/Oメモリ54のアドレスにI/Oデータを記憶する。   For example, a transmission area and a reception area are provided on the shared memory 48, and one of the plurality of control devices 46 and 47 stores I / O data in the transmission area, and the I / O data is stored in the data transfer circuit 49. When an address or the like of the O memory 54 is designated, the data transfer circuit 49 stores the I / O data at the designated address of the I / O memory 54.

一方、例えば複数の制御装置46、47のいずれかがデータ転送回路49に対してI/Oメモリ54のアドレス等を指定すると、データ転送装置49は指定されたI/Oメモリ54のアドレスに記憶されているI/Oデータを読み出し、共有メモリ48の受信用領域に記憶する。   On the other hand, for example, when any of the plurality of control devices 46 and 47 designates the address of the I / O memory 54 or the like to the data transfer circuit 49, the data transfer device 49 stores the address in the designated I / O memory 54. The read I / O data is read out and stored in the reception area of the shared memory 48.

これにより制御装置46、47は、共有メモリ48にアクセスするのみで入出力装置51へのアクセスが可能となる。   As a result, the control devices 46 and 47 can access the input / output device 51 only by accessing the shared memory 48.

図10は、本実施の形態に係る制御システム45が実行するデータ転送の状態を示すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing a state of data transfer executed by the control system 45 according to the present embodiment.

この制御システム45では、制御装置46、47が入出力装置51に送信するI/Oデータを共有メモリ48に記憶し、また共有メモリ48のアドレス、I/Oメモリ54のアドレス、データ数をデータ転送回路49に指定する。   In this control system 45, I / O data transmitted from the control devices 46 and 47 to the input / output device 51 is stored in the shared memory 48, and the address of the shared memory 48, the address of the I / O memory 54, and the number of data are stored in the data. It designates to the transfer circuit 49.

データ転送回路49は、指定内容にしたがって、共有メモリ48上のI/OデータをI/Oメモリ54に記憶する。   The data transfer circuit 49 stores the I / O data on the shared memory 48 in the I / O memory 54 according to the specified content.

また、データ転送回路49は、制御装置46、47から指定されたI/Oメモリ54のアドレスに記憶されているI/Oデータを読み出し、制御装置46、47から指定された共有メモリ48のアドレスに記憶する。   Further, the data transfer circuit 49 reads the I / O data stored at the address of the I / O memory 54 designated by the control devices 46 and 47, and the address of the shared memory 48 designated by the control devices 46 and 47. To remember.

制御装置46、47は、指定した共有メモリ48のアドレスにI/Oデータが記憶されると、そのI/Oデータを読み出す。   When the I / O data is stored at the address of the designated shared memory 48, the control devices 46 and 47 read the I / O data.

上記の動作を繰り返すことで、通常のアクセスと同様の動作を実行可能である。また、この制御システム45の制御装置46、47では、同一のプログラムを並列に実行させてもよいし、異なるプログラムを並列に実行させてもよい。   By repeating the above operation, the same operation as that of normal access can be executed. Further, in the control devices 46 and 47 of the control system 45, the same program may be executed in parallel, or different programs may be executed in parallel.

以上説明したように、本実施の形態に係る制御システム45においては、共有メモリ48を介して制御装置46,47と入出力装置51との間でI/Oデータを転送するため、制御装置の台数を増減する場合の制御動作の変更を削減できる。したがって、制御装置の台数の変動に容易に対処できる。   As described above, in the control system 45 according to the present embodiment, the I / O data is transferred between the control devices 46 and 47 and the input / output device 51 via the shared memory 48. Change in control operation when increasing or decreasing the number can be reduced. Therefore, it is possible to easily cope with fluctuations in the number of control devices.

また、複数の制御装置に互いに異なるプログラムを実行させることで、プログラムの並列処理が可能であり、実行速度を向上させることができる。   Also, by causing a plurality of control devices to execute different programs, parallel processing of the programs is possible, and the execution speed can be improved.

また、複数の制御装置に同一のプログラムを格納し、通常は一方の制御装置のみを常用系として稼働させ、この一方の制御装置が故障した場合に待機系の他の制御装置で処理をバックアップさせることで、容易に制御システム45の信頼性を向上させることができる。さらに、この場合、待機系の制御装置でも並行してプログラムを実行させ、その結果を共有メモリに記憶しておく。そして、常用系の制御装置が故障した場合に、データ転送回路49に対して共有メモリ48からI/Oメモリ54へ出力するデータのアドレス指定を変更することで、早期にバックアップの処理を開始できる。   In addition, the same program is stored in a plurality of control devices, and usually only one control device is operated as a regular system, and when this one control device fails, the processing is backed up by another control device in the standby system. Thus, the reliability of the control system 45 can be easily improved. In this case, the standby control device also executes the program in parallel and stores the result in the shared memory. Then, when the normal control device fails, the backup processing can be started at an early stage by changing the addressing of the data output from the shared memory 48 to the I / O memory 54 to the data transfer circuit 49. .

なお、本実施の形態においては、制御装置が2台の場合を例として説明しているが、この制御システム45の制御装置は1台以上であればよい。   In this embodiment, the case where there are two control devices has been described as an example. However, the control system 45 may have one or more control devices.

また、本実施の形態においては、制御装置46、47がデータ転送回路49にアクセスに関する指定を出力するとしているが、例えば制御装置46、47がアクセスに関する指定を共有メモリ48に記憶し、データ転送回路49がこの共有メモリ48上の指定を読み出すとしてもよい。   In the present embodiment, the control devices 46 and 47 output the designation related to access to the data transfer circuit 49. For example, the control devices 46 and 47 store the designation related to access in the shared memory 48 and transfer the data. The circuit 49 may read the designation on the shared memory 48.

上記の各実施の形態においては制御装置が入出力装置にアクセスする場合を例として説明しているが、例えば入出力装置に代えて制御装置、計算機、データベース、通信装置等をアクセス先とする場合にも同様に適用可能である。   In each of the above embodiments, the case where the control device accesses the input / output device is described as an example. For example, instead of the input / output device, the control device, the computer, the database, the communication device, or the like is the access destination. The same applies to the above.

本発明の第1の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施の形態に係る制御システム10が実行するデータ転送の状態を示すブロック図。The block diagram which shows the state of the data transfer which the control system 10 concerning the embodiment performs. 同実施の形態に係る制御システムの割り込み信号によるデータ転送の状態を示すブロック図。The block diagram which shows the state of the data transfer by the interruption signal of the control system which concerns on the embodiment. 本発明の第2の実施の形態におけるシミュレーション動作によるデータ転送の状態を示すブロック図。The block diagram which shows the state of the data transfer by the simulation operation | movement in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同実施の形態に係る制御システムが実行するデータ転送の状態を示すブロック図。The block diagram which shows the state of the data transfer which the control system which concerns on the same embodiment performs. 本発明の第4の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 同実施の形態に係る制御システムが実行するデータ転送の状態を示すブロック図。The block diagram which shows the state of the data transfer which the control system which concerns on the same embodiment performs. 本発明の第5の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 同実施の形態に係る制御システムが実行するデータ転送の状態を示すブロック図。The block diagram which shows the state of the data transfer which the control system which concerns on the same embodiment performs. 複数の制御装置が入出力装置を共有する従来の制御システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the conventional control system in which a some control apparatus shares an input / output device. 従来の制御システムにおけるデータ転送の状態を示すブロック図。The block diagram which shows the state of the data transfer in the conventional control system.

符号の説明Explanation of symbols

1,10,19,35,45…制御システム、2,3,11,12,20,21,36,37,46,47…制御装置、4,24,26,39,50…I/Oバス、5,17,25,27,40,51…入出力装置、6…制御対象、7,8,14,15,32,33,42,44,52,53…データメモリ、9,18,29,31,43,54…I/Oメモリ、13,22,41,48…共有メモリ、38…切換回路、49…データ転送回路   1, 10, 19, 35, 45 ... control system, 2, 3, 11, 12, 20, 21, 36, 37, 46, 47 ... control device, 4, 24, 26, 39, 50 ... I / O bus 5, 17, 25, 27, 40, 51 ... I / O device, 6 ... control target, 7, 8, 14, 15, 32, 33, 42, 44, 52, 53 ... data memory, 9, 18, 29 , 31, 43, 54 ... I / O memory, 13, 22, 41, 48 ... shared memory, 38 ... switching circuit, 49 ... data transfer circuit

Claims (4)

入出力装置を備えた制御システムにおいて、
データを記憶するための共有記憶手段と、
前記入出力装置から受信されたデータに基づく制御処理に利用される制御データを前記共有記憶手段に記憶する常用系の制御装置と、
前記常用系の制御装置が故障した場合に、前記共有記憶手段に記憶されている制御データを読み出して制御処理を実行する待機系の制御装置と、
前記常用系の制御装置と前記待機系の制御装置とによる前記入出力装置へのアクセスが重ならないように管理する切換手段と
を具備したことを特徴とする制御システム。
In a control system with input / output devices,
Shared storage means for storing data;
A regular control device that stores control data used in control processing based on data received from the input / output device in the shared storage means;
A standby control device that reads control data stored in the shared storage means and executes control processing when the normal control device fails; and
A control system comprising switching means for managing access to the input / output device by the regular control device and the standby control device so as not to overlap each other.
請求項1記載の制御システムにおいて、
前記常用系の制御装置は、第1の制御プログラムを実行し、
前記待機系の制御装置は、前記第1の制御プログラムと同一の制御処理を実現し前記第1の制御プログラムと並列動作する第2の制御プログラムを実行する
ことを特徴とする制御システム。
The control system according to claim 1,
The regular control device executes the first control program,
The standby control device executes a second control program that realizes the same control processing as the first control program and operates in parallel with the first control program.
入出力装置を備えた制御システムにおいて、
前記入出力装置に送信される送信データ及び前記入出力装置から受信される受信データを記憶するための共有記憶手段と、
前記共有記憶手段に記憶されている受信データを読み出し、前記共有記憶手段に送信データを記憶する複数の制御装置と、
前記入出力装置と前記共有記憶手段との間でデータを転送するデータ転送手段と
を具備したことを特徴とする制御システム。
In a control system with input / output devices,
Shared storage means for storing transmission data transmitted to the input / output device and reception data received from the input / output device;
A plurality of control devices for reading received data stored in the shared storage means and storing transmission data in the shared storage means;
A control system comprising data transfer means for transferring data between the input / output device and the shared storage means.
請求項3記載の制御システムにおいて、
前記データ転送手段は、
前記共有記憶手段に記憶されている前記入出力装置に送信すべきデータを所定間隔毎に又は任意のタイミングで前記入出力装置に送信する手段と、
前記複数の制御装置のいずれかが受信すべきデータを所定間隔毎に又は任意のタイミングで前記入出力装置から受信して前記共有記憶手段に記憶する手段と
を具備する
ことを特徴とする制御システム。
The control system according to claim 3, wherein
The data transfer means includes
Means for transmitting data to be transmitted to the input / output device stored in the shared storage means to the input / output device at predetermined intervals or at arbitrary timing;
A control system comprising: means for receiving data to be received by any one of the plurality of control devices from the input / output device at predetermined intervals or at arbitrary timings and storing the data in the shared storage unit .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010068594A (en) * 2008-09-09 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp Protection and control system
JP2013235300A (en) * 2012-03-26 2013-11-21 Fanuc Ltd Safety signal processing system
CN107272398A (en) * 2017-05-22 2017-10-20 南通中远船务工程有限公司 Safety Automation System and control method for Floating Storage emptying platform

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