專利名稱：雙重化控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及雙重化控制裝置。
背景技術(shù)：
對工場、公共施設(shè)等的各種設(shè)備的動作進行控制的控制器中，存在該控制器產(chǎn)生某種異常而導(dǎo)致控制對象的設(shè)備停止那樣的重大事故的可能性。一般而言，存在有如下那樣構(gòu)成的待機冗長型的雙重化控制裝置，該雙重化控制裝置構(gòu)成為，相對于這種控制對象連接有相同結(jié)構(gòu)的2個控制器，將任意一個控制器作為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)、將另一個控制器作為待機系統(tǒng)，通常僅通過運轉(zhuǎn)系統(tǒng)對控制對象進行控制，在運 轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生異始終，將待機系統(tǒng)切換為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)用，來繼續(xù)進行控制。在這種雙重化控制裝置中，2個控制器之中的一個控制器處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且另一個控制器為了備用而處于待機狀態(tài)，在控制器之間相互監(jiān)視對方的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，如果運轉(zhuǎn)系統(tǒng)停滯，則待機系統(tǒng)檢測到該情況，將待機系統(tǒng)切換為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)來繼續(xù)執(zhí)行控制。因而，以往的雙重化控制裝置具備用于相互對對方的控制器的狀態(tài)進行檢測和通知的狀況傳送路徑(總線)；對該狀況傳送路徑(總線)進行接口連接的狀況傳送路徑(總線)輸入輸出端口 ；用于將執(zhí)行結(jié)果信息向?qū)Ψ降目刂破鱾魉偷臄?shù)據(jù)傳送路徑(總線)，其中，該執(zhí)行結(jié)果是用于控制器在備用時繼續(xù)執(zhí)行控制的數(shù)據(jù)；對該數(shù)據(jù)傳送路徑(總線)進行接口連接的數(shù)據(jù)傳送路徑(總線)接口 ；以及用于對執(zhí)行結(jié)果信息進行接收和發(fā)送的緩沖器。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠構(gòu)成減少了系統(tǒng)停滯的概率且可靠性較高的雙重化控制裝置。以往的具備雙重化功能的控制器，根據(jù)其重要性而具備專用的雙重化控制部，使用該雙重化控制部專門對雙重化信息進行交接的同時來實現(xiàn)雙重化方式。以往的具備雙重化功能的控制器，為了能夠通過專用的雙重化控制部高速地進行大量雙重化信息的交接，而使得雙重化控制部的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并且變得比較高價。因此，在小規(guī)模的設(shè)備或生產(chǎn)線等的工業(yè)領(lǐng)域中使用的控制器中，是很難采用高價的構(gòu)造的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的，其目的在于提供一種避免結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且低價的雙重化控制裝置。實施方式的雙重化控制裝置的特征在于，第一控制器；第二控制器；1/0模塊，能夠與外部設(shè)備連接；以及輸入輸出總線，具備安裝有上述第一控制器的第一插口、安裝有上述第二控制器的第二插口和安裝有上述I/o模塊的多個插口，上述第一控制器和上述第二控制器分別具備控制部、向上述輸入輸出總線輸出數(shù)據(jù)和從上述輸入輸出總線輸入數(shù)據(jù)的接口部、以及能夠由上述控制部和上述接口部訪問的存儲器，上述輸入輸出總線為并行總線、串行總線和LAN電纜中的某個。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的雙重化控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)不需要專用的雙重化控制部的、簡單且低價的雙重化控制裝置。即，根據(jù)本實施方式，能夠提供避免了結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且低價的雙重化控制裝置。


圖I是用于說明實施方式的雙重化控制裝置的一結(jié)構(gòu)例的圖。圖2是用于說明圖I所示的雙重化控制裝置的數(shù)據(jù)流動的一例的圖。圖3是用于說明圖I所示的雙重化控制裝置的數(shù)據(jù)流動的一例的圖。圖4是表示圖I所示的輸入輸出總線的插口及I/O空間的分配的一例的圖。圖5是用于說明圖I所示的雙重化控制裝置的初始化處理的一例的流程圖。圖6是用于說明圖I所示的雙重化控制裝置的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理的一例的流程圖。圖7是用于說明圖I所示的雙重化控制裝置的待機系統(tǒng)處理的一例的流程圖。圖8是用于說明圖I所示的雙重化控制裝置的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理及待機系統(tǒng)處理的一例的時序圖。圖9是用于說明圖I所示的雙重化控制裝置的切換動作的一例的時序圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對實施方式進行說明。圖I示出了本實施方式的雙重化控制裝置的一結(jié)構(gòu)例。本實施方式的雙重化控制裝置具備主(primary)側(cè)控制器10、副(secondary)側(cè)控制器11、1/0輸出模塊12、1/0輸入模塊13和輸入輸出總線I。主側(cè)控制器 10、副側(cè)控制器11、1/0輸出模塊12及I/O輸入模塊13構(gòu)成為，分別安裝于在輸入輸出總線I設(shè)置的插口(slot)，能夠通過輸入輸出總線I相互收發(fā)信號。主側(cè)控制器10具備接口部101，用于進行向輸入輸出總線I的信號發(fā)送和從輸入輸出總線I的信號接收；存儲器MEMP100 ;以及CPU部102，對接口部101和存儲器MEMP100進行控制。存儲器MEMP100與接口部101連接。因此，主側(cè)控制器10能夠進行從副側(cè)控制器11、I/O輸出模塊12及I/O輸入模塊13接收的數(shù)據(jù)的寫入、以及數(shù)據(jù)的讀出。此外，還能夠進行從CPU部102向存儲器MEMP100的數(shù)據(jù)寫入和從存儲器MEMSl 10向CPU部102的數(shù)
據(jù)讀出。接口部101和CPU部102通過內(nèi)部總線103連接。CPU部102能夠經(jīng)由內(nèi)部總線103、接口部101及輸入輸出總線1，對其它模塊11、12、13的存儲器MEMS110、MEMO 120,MEMI130直接進行讀寫。CPU部102具備在被安裝在輸入輸出總線I的插口位置判斷是主側(cè)還是副側(cè)的單元(未圖示)；和根據(jù)對方的運轉(zhuǎn)模式等判斷自身是運轉(zhuǎn)系統(tǒng)還是待機系統(tǒng)的單元(未圖示)。主側(cè)控制器10即CPU部102在被搭載于運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器的情況下，還具備對I/0輸入模塊12、13輸入輸出數(shù)據(jù)的單元(未圖示)；執(zhí)行用戶控制程序的單元(未圖示)；為了使待機系統(tǒng)控制器和執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)等值化而將執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)寫入待機系統(tǒng)控制器的存儲器的單元(未圖示)；以及將自身的運轉(zhuǎn)模式寫入待機系統(tǒng)控制器的存儲器、并且從待機系統(tǒng)控制器的存儲器讀出對方的運轉(zhuǎn)模式的單元(未圖示)。CPU部102在被搭載于待機系統(tǒng)控制器的情況下，還具備將自己的運轉(zhuǎn)模式寫入自己的存儲器，讀出從對方向自己的存儲器寫入了的對方的運轉(zhuǎn)模式，來判定下一個運轉(zhuǎn)模式的單元(未圖示)；以及使自己作為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)的單元(未圖示)。副側(cè)控制器11是與主側(cè)控制器10同樣的結(jié)構(gòu)。即，副側(cè)控制器11具備接口部111，用于進行向輸入輸出總線I的信號發(fā)送和從輸入輸出總線I的信號接收；存儲器MEMSl 10 ;以及CPU部112，對接口部111和存儲器MEMSl 10進行控制。存儲器MEMSl 10與接口部111連接。因此，副側(cè)控制器11能夠進行從主側(cè)控制器10、I/O輸出模塊12和I/O輸入模塊13接收的數(shù)據(jù)的寫入、以及數(shù)據(jù)的讀出。此外，還能 夠進行從CPU部112向存儲器MEMS110的數(shù)據(jù)寫入和從存儲器MEMSl 10向CPU部112的數(shù)據(jù)讀出。接口部111和CPU部112通過內(nèi)部總線113連接。CPU部112經(jīng)由內(nèi)部總線113、接口部111及輸入輸出總線1，能夠?qū)ζ渌K10、12、13的存儲器MEMP100、MEMO 120,MEMI130直接進行讀寫。CPU部112具備在被安裝于輸入輸出總線I的插口位置判斷是主側(cè)還是副側(cè)的單元(未圖示)；根據(jù)對方的運轉(zhuǎn)模式等判斷自身是運轉(zhuǎn)系統(tǒng)還是待機系統(tǒng)的單元(未圖示)。關(guān)于此處的判斷方法將作為初始化處理在之后進行說明。副側(cè)控制器10即CPU部112在被搭載于運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器的情況下，還具備對I/O輸入模塊12、13輸入輸出數(shù)據(jù)的單元(未圖示)；執(zhí)行用戶控制程序的單元(未圖示)；為了使待機系統(tǒng)控制器與執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)等值化而將執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)寫入待機系統(tǒng)控制器的存儲器的單元(未圖示)；將自身的運轉(zhuǎn)模式寫入待機系統(tǒng)控制器的存儲器并且從待機系統(tǒng)控制器的存儲器讀出對方的運轉(zhuǎn)模式的單元(未圖示)。CPU部112在被搭載于待機系統(tǒng)控制器的情況下，還具備將自己的運轉(zhuǎn)模式寫入自己的存儲器，讀出從對方向自己的存儲器寫入了的對方的運轉(zhuǎn)模式，來判定下一個運轉(zhuǎn)模式的單元(未圖示)；以及使自己作為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)的單元(未圖示)。上述主側(cè)控制器10和副側(cè)控制器11安裝在輸入輸出總線I的主側(cè)用插口和副側(cè)用插口，在其它插口安裝I/o模塊。輸入輸出總線I具備用于對控制器、I/O輸入模塊及I/O輸出模塊進行安裝的多個插口 1-1 1-N。插口 1-1對主側(cè)控制器10進行安裝，插口 1-2對副側(cè)控制器11進行安裝。插口 1-3以后的插口能夠?qū)/O輸出模塊12、I/O輸入模塊13進行安裝。輸入輸出總線I例如是PCI (Peripheral Component Interconnect :外設(shè)部件互連標(biāo)準)總線或ISA(Industry Standard Architecture :工業(yè)標(biāo)準結(jié)構(gòu))總線等的并行總線。另外，輸入輸出總線I也可以是串行總線，也可以是以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))電纜等的局域網(wǎng)(LAN)電纜。I/O輸出模塊12具備用于與輸入輸出總線I進行接口連接的接口部121 ;向外部輸出設(shè)備14輸出數(shù)據(jù)的輸出接口部122 ;以及能夠經(jīng)由接口部121從主側(cè)控制器10和副側(cè)控制器11讀寫數(shù)據(jù)并且也能夠從輸出接口部122讀寫數(shù)據(jù)的存儲器MEM0120。存儲器MEM0120與接口部121和輸出接口部122連接。輸出接口部122始終向外部輸出設(shè)備14輸出已寫入存儲器MEM0120的輸出數(shù)據(jù)。
I/O輸入模塊13具備用于與輸入輸出總線I進行接口連接的接口部131 ;被輸入來自外部輸入設(shè)備15的數(shù)據(jù)的輸入接口部132 ;以及能夠經(jīng)由接口部131從主側(cè)控制器10和副側(cè)控制器11讀寫數(shù)據(jù)并且也能夠從輸入接口部132讀寫數(shù)據(jù)的存儲器MEMI130。存儲器MEMI130與接口部131和輸入接口部132連接。此外，輸入接口部132始終向存儲器MEMI130寫入被從外部輸入設(shè)備15輸入的輸入數(shù)據(jù)。
圖4示出了輸入輸出總線I的I/O空間40和插口 1-1 I-N的分配的一例。對插口 1-1 I-N分別分配一定的I/O空間，在該插口的空間內(nèi)分配有與該插口的接口部連接的存儲器 MEMP100、MEMS110、MEM0120 和 MEMI130。在插口 1-1的存儲器空間中分配有主側(cè)控制器10的存儲器MEMP100，在插口 1_2的存儲器空間中分配有副側(cè)控制器11的存儲器MEMS110。插口 1-3以后分別分配有所安裝的I/O輸出模塊12的存儲器MEM0120、I/O輸入模塊13的存儲器MEMI130。向插口 1-1和插口 1-2的I/O空間分配的存儲器空間，被用作作為雙重化信息部46,47在運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器和待機系統(tǒng)控制器中進行雙重化信息的交接的存儲器。I/O空間的雙重化信息部46、47包括明示自身的運轉(zhuǎn)模式的存儲器410 ;明示對方的運轉(zhuǎn)模式的存儲器411 ;以及為了使執(zhí)行結(jié)果等值化而從對方寫入執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)的存儲器412。這些雙重化信息部46、47能夠在運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器和待機系統(tǒng)控制器之間從對方的控制器相互進行讀寫，也能夠在自身的控制器內(nèi)進行讀寫。向被分配到插口 1-3以后的插口的I/O空間分配的存儲器MEM0120、MEMI130，如果是I/O輸出模塊12的存儲器MEM0120，則由輸出寄存器部48構(gòu)成，從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器向各輸出寄存器0 M寫入輸出數(shù)據(jù)，該輸出寄存器的輸出數(shù)據(jù)通過輸出接口部122向外部輸出設(shè)備14輸出。如果是I/O輸入模塊13的存儲器MRMI130，則由輸入寄存器部49構(gòu)成，向各輸入寄存器0 N寫入通過輸入接口部132從外部輸入設(shè)備15輸入了的輸入數(shù)據(jù)，從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器作為輸入數(shù)據(jù)被讀出。如上述那樣，主側(cè)控制器10及副側(cè)控制器11，通過對I/O空間進行訪問，能夠自由地訪問與在主側(cè)控制器10、副側(cè)控制器11、I/O輸出模塊12及I/O輸入模塊13配設(shè)的接口部 101、111、121、131 相連接的存儲器 MEMP100、MEMS110、MEM0120、MEMI130。圖2示出了主側(cè)控制器10為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器、副側(cè)控制器11為待機系統(tǒng)控制器時的數(shù)據(jù)流動的一例。從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器10向I/O輸出模塊12輸出輸出數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)流動2-1，首先數(shù)據(jù)從CPU部102經(jīng)由內(nèi)部總線103向接口部101輸出。向接口部101輸出的數(shù)據(jù)，進一步經(jīng)過輸入輸出總線I向I/O輸出模塊12的接口部121輸出。接下來，被經(jīng)由接口部121向存儲器MEM0120的輸出寄存器部48的各輸出寄存器413、414、415、416寫入。并且，始終通過輸出接口部122將向輸出寄存器部48的各輸出寄存器413、414、415,416寫入了的輸出數(shù)據(jù)，向外部輸出設(shè)備14輸出(2-2)。接下來，說明通過運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器10將I/O輸入模塊13的輸入數(shù)據(jù)進行輸入時的數(shù)據(jù)流動2-3。首先，若從CPU部102請求了輸入寄存器的讀出，則讀出請求經(jīng)由內(nèi)部總線103向接口部101輸出，并且經(jīng)過輸入輸出總線I向I/O輸入模塊13的接口部131輸出。接口部131根據(jù)讀出請求，將從存儲器MEMI130的輸入寄存器部49的各輸入寄存器417、418、419、420讀出的輸入數(shù)據(jù)，這次經(jīng)由輸入輸出總線I向運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器10的接口部101輸入，從而輸入數(shù)據(jù)被從接口部101經(jīng)由內(nèi)部總線103向CPU部102輸入。并且，始終通過輸入接口部132將從外部輸入設(shè)備15輸入了的輸入數(shù)據(jù)，向輸入寄存器部49的各輸出寄存器417、418、419、420寫入(2-4)。接下來，說明從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器10向待機系統(tǒng)控制器11的存儲器MEMS110寫入數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)流動2-5的一例。首先，輸出數(shù)據(jù)從CPU部102經(jīng)由內(nèi)部總線103向接口部101輸出，進而經(jīng)過輸入輸出總線I向待機系統(tǒng)控制器11的接口部111輸出。接下來，被經(jīng)由接口部111向存儲器MEMS110寫入。并且，向存儲器MEMS110寫入了的數(shù)據(jù)能夠由CPU部112讀出(2-6)。接下來，說明從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器10將待機系統(tǒng)控制器11的數(shù)據(jù)讀出時的數(shù)據(jù)流動2-7的一例。首先，若從CPU部102請求了存儲器的讀出，則讀出請求經(jīng)由內(nèi)部總線103向接口部101輸出，進而經(jīng)過輸入輸出總線I向待機系統(tǒng)控制器11的接口部111輸出。接下來，接口部111根據(jù)讀出請求，將從存儲器MEMSl 10讀出了的數(shù)據(jù)，這次經(jīng)由輸入輸出總線I向控制器10的接口部101輸入，從而數(shù)據(jù)被從接口部101經(jīng)由內(nèi)部總線103向CPU部102讀入。另外，還能夠從CPU部112向自身的存儲器MEMS110寫入數(shù)據(jù)(2-8) 0圖3示出了副側(cè)控制器11為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器、主側(cè)控制器10為待機系統(tǒng)控制器時的數(shù)據(jù)流動的一例。說明從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器11將輸出數(shù)據(jù)向I/o輸出模塊12輸出時的數(shù)據(jù)流動3-1的一例。首先，輸出數(shù)據(jù)從CPU部112經(jīng)由內(nèi)部總線113向接口部111輸出，進而經(jīng)過輸入輸出總線I向I/O輸出模塊12的接口部121輸出。接下來，被經(jīng)由接口部121向存儲器MEM0120的輸出寄存器部48的各輸出寄存器413、414、415、416寫入。并且，始終通過輸出接口部122將向輸出寄存器部48的各輸出寄存器413、414、415、416寫入了的輸出數(shù)據(jù)，向外部輸出設(shè)備14輸出(3-2)。接下來，說明從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器11輸入I/O輸入模塊13的輸入數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)流動3-3的一例。首先，若從CPU部112請求了輸入寄存器的讀出，則讀出請求經(jīng)由內(nèi)部總線113向接口部111輸出，進而經(jīng)過輸入輸出總線I向I/O輸入模塊13的接口部131輸出。接下來，接口部131根據(jù)讀出請求，將從存儲器MEMI130的輸入寄存器部49的各輸入寄存器417、418、419、420讀出了的輸入數(shù)據(jù)，這次經(jīng)由輸入輸出總線I向控制器11的接口部111輸入，從而輸入數(shù)據(jù)被從接口部111經(jīng)由內(nèi)部總線113向CPU部112輸入。并且，始終通過輸入接口部132將從外部輸入設(shè)備15輸入了的輸入數(shù)據(jù)，向輸入寄存器部49的各輸出寄存器 417、418、419、420 寫入(3-4) 接下來，說明從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器11向待機系統(tǒng)控制器10的存儲器MEMP100寫入數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)流動3-5的一例。首先，輸出數(shù)據(jù)從CPU部112經(jīng)由內(nèi)部總線113向接口部111輸出，進而經(jīng)過輸入輸出總線I向待機系統(tǒng)控制器10的接口部101輸出。接下來，經(jīng)由接口部101向存儲器MEMP100寫入。并且，向存儲器MEMP100寫入了的數(shù)據(jù)能夠由CPU部102 讀出(3-6)。接下來，說明從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器11讀出待機系統(tǒng)控制器10的數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)流動 3-7的一例。首先，若從CPU部112請求了存儲器的讀出，則讀出請求經(jīng)由內(nèi)部總線113向接口部111輸出，進而經(jīng)過輸入輸出總線I向待機系統(tǒng)控制器10的接口部101輸出。接下來，接口部101根據(jù)讀出請求，將從存儲器MEMP100讀出了的數(shù)據(jù)，這次經(jīng)由輸入輸出總線I向運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器11的接口部111輸入，從而數(shù)據(jù)被從接口部111經(jīng)由內(nèi)部總線113向CPU部112讀入。圖5是表示在主側(cè)控制器10及副側(cè)控制器11的CPU部102、112中進行運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和待機系統(tǒng)的選擇的初始化處理(步驟5-1)的一例的流程圖。主側(cè)控制器10及副側(cè)控制器11的CPU部102、112，最初判斷自己是主側(cè)還是副側(cè)，通過對方的運轉(zhuǎn)模式如下所示那樣判斷將自己啟動為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)還啟動為待機系統(tǒng)。首先，將對方監(jiān)視時間清零(步驟5-2)。接著，從對方存儲器的雙重化信息部46、 47讀出對方的運轉(zhuǎn)模式(步驟5-3)。接下來，如果對方的運轉(zhuǎn)模式為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)(如果已經(jīng)以運轉(zhuǎn)系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)中)，則向待機系統(tǒng)處理(步驟7-1)轉(zhuǎn)移(步驟5-4)。接下來，如果自己為主側(cè)，則向運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)轉(zhuǎn)移(步驟5-5)。接下來，將對方監(jiān)視時間更新(步驟5-6)。如果對方監(jiān)視時間未超過規(guī)定的時間，則再次從對方存儲器的雙重化信息部46、47讀出對方的運轉(zhuǎn)模式，重復(fù)相同的動作。如果對方監(jiān)視時間超過規(guī)定的時間，則向運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)轉(zhuǎn)移(步驟5-7)。圖6是表示在主側(cè)控制器10及副側(cè)控制器11的CPU部102、112安裝的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)、雙重化跟蹤處理(步驟6-7)和停止處理(步驟6-12)的一例的流程圖。運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)和雙重化跟蹤處理(步驟6-7)按照掃描周期定期地執(zhí)行。在運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)中，首先將自己的運轉(zhuǎn)模式(表示運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式)向?qū)Ψ?待機系統(tǒng)側(cè))的存儲器的雙重化信息部46、47的對方運轉(zhuǎn)模式存儲器411寫A (步驟 6-2)。接下來，從I/O輸入模塊13的存儲器MRMI (存儲器49)讀出輸入數(shù)據(jù)(步驟6_3)。接下來，根據(jù)讀出的輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行用戶控制程序(步驟6-4)。接下來，將通過用戶控制程序的執(zhí)行而得到的輸出數(shù)據(jù)向I/O輸出模塊12的存儲器MEM0120(存儲器48)寫入(步驟
6-5)。如果在以上的處理中如果未產(chǎn)生異常，則向雙重化跟蹤處理(步驟6-7)轉(zhuǎn)移，如果產(chǎn)生異常，則向停止處理(步驟6-12)轉(zhuǎn)移(步驟6-6)。在雙重化跟蹤處理(步驟6-7)中，首先從對方(待機系統(tǒng)側(cè))存儲器的雙重化信息部46、47的自己運轉(zhuǎn)模式存儲器410讀出運轉(zhuǎn)模式，如果對方為待機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式(步驟6-9)，則將在運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)中執(zhí)行用戶控制程序時的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)，向?qū)Ψ?待機系統(tǒng)側(cè))的存儲器的雙重化信息部46、47的等值化用執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)存儲器412寫入，從而使運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和待機系統(tǒng)的執(zhí)行狀態(tài)等值化(步驟6-10)。接下來，在到達下一個掃描周期之前，使執(zhí)行待機，如果到達下一個掃描周期，則重復(fù)執(zhí)行運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-11)。在停止處理(步驟6-12)中，將自己的停止模式向?qū)Ψ降拇鎯ζ鞯碾p重化信息部46,47的對方的運轉(zhuǎn)模式存儲器411寫入(步驟6-13)。接下來，如果沒有重新開始的請求，則從最初執(zhí)行停止處理，如果存在重新開始請求，則從圖5所示的初始化處理(步驟5-1)開始執(zhí)行(步驟6-14)。圖7是表示主側(cè)控制器10及副側(cè)控制器11的CPU部102、112中的待機系統(tǒng)處理(步驟7-1)的一例的流程圖。在待機系統(tǒng)處理(步驟7-1)中，首先向自己的存儲器的雙重化信息部46、47的自己運轉(zhuǎn)模式存儲器410寫入自己的運轉(zhuǎn)模式(表示待機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式)(步驟7-2)。該運轉(zhuǎn)模式在運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)中被讀出(步驟 6-8)。接下來，從自己的存儲器的雙重化信息部46、47的對方運轉(zhuǎn)模式存儲器411讀出對方的運轉(zhuǎn)模式(步驟7-3)。如果對方為表示運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式，則重復(fù)執(zhí)行待機系統(tǒng)處理(步驟7-4)。如果對方為表示停止的運轉(zhuǎn)模式，則從自己的存儲器的雙重化信息46、47的等值化用執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)存儲器412，讀出用于等值化的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)并將該執(zhí)行結(jié)果 數(shù)據(jù)取入自己的執(zhí)行數(shù)據(jù)中(步驟7-5)。接著向運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)轉(zhuǎn)移，作為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)執(zhí)行控制器。圖8示出了說明上述雙重化控制裝置的通常的雙重化運轉(zhuǎn)的一例的時序圖。運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器810按照掃描周期89以恒定周期執(zhí)行運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)。在運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)中，首先在定時81，將自己的運轉(zhuǎn)模式向待機系統(tǒng)側(cè)控制器811的雙重化信息部813的對方運轉(zhuǎn)模式存儲器411寫入，即820。接下來，在定時82，運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器810從I/O輸入模塊13讀出輸入數(shù)據(jù)(步驟6-3)。接下來，在定時83，將輸入數(shù)據(jù)作為輸入信息來執(zhí)行用戶控制程序(步驟6-4)。接下來，在定時84，將通過用戶控制程序生成的輸出數(shù)據(jù)向I/O輸出模塊12寫入(步驟6-5)。接下來，在定時85，從待機系統(tǒng)側(cè)控制器811的雙重化信息部813的自己運轉(zhuǎn)模式存儲器410讀出待機系統(tǒng)側(cè)控制器811的運轉(zhuǎn)模式，即823 (步驟6-8)。待機系統(tǒng)側(cè)控制器811的運轉(zhuǎn)模式，如果是表示待機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式，則接下來在定時86，為了將用戶控制程序的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)等值化而將該執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)向待機系統(tǒng)側(cè)811的雙重化信息部813的等值化用執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)存儲器412寫入，即824 (步驟6-10)。待機系統(tǒng)側(cè)控制器811以至少比掃描周期89短的周期，以恒定周期執(zhí)行待機系統(tǒng)處理(步驟7-1)。在待機系統(tǒng)處理(步驟7-1)中，首先在定時87，向自己的雙重化信息部813的自己運轉(zhuǎn)模式存儲器410寫入表示待機模式的運轉(zhuǎn)模式，即821 (步驟7_2)。接下來，在定時88,從自己的雙重化信息部813的對方運轉(zhuǎn)模式存儲器411,讀出對方的運轉(zhuǎn)模式822 (步驟7-3)。如果對方的運轉(zhuǎn)模式為表示運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式，則在下一個周期也重復(fù)執(zhí)行上述的待機系統(tǒng)處理(步驟7-1)。如上所述，運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)810以恒定周期執(zhí)行I/O數(shù)據(jù)的輸入輸出(定時82、84)和用戶控制程序(定時83)，通過一邊對控制對象進行控制一邊將雙重化信息即自己的運轉(zhuǎn)模式和等值化用執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)向待機系統(tǒng)側(cè)控制器811寫入(定時81、86)，來維持雙重化的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。另一方面，待機系統(tǒng)側(cè)控制器811始終對從待機系統(tǒng)側(cè)控制器810寫入的運轉(zhuǎn)模式進行監(jiān)視(定時88)，并且同時對從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器810寫入的等值化用執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)412進行保持，維持雙重化的待機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)以便隨時都能向運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器810切換。另外，在雙重化運轉(zhuǎn)中也是，僅從運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器810對待機系統(tǒng)側(cè)811的存儲器進行訪問，待機系統(tǒng)側(cè)控制器811不對運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器810的存儲器進行訪問，因此能夠減少存儲器訪問的路線即輸入輸出總線I和接口部101、111、121、131的負荷，能夠簡化構(gòu)成它們的電路。圖9示出了運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器811中的異常產(chǎn)生導(dǎo)致的雙重化的切換的時序圖。若運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器810在某個掃描周期91的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)中，在定時82、84的I/o數(shù)據(jù)的輸入輸出(步驟6-3、6-5)、或在定時83的用戶控制程序的執(zhí)行(步驟6-4)中檢測到了異常(定時92)，則立即向停止處理(步驟6-12)95轉(zhuǎn)移。
在停止處理(步驟6-12)中，首先在定時93將表示停止模式的運轉(zhuǎn)模式向?qū)Ψ?待機系統(tǒng)側(cè)控制器)的雙重化信息部813的對方運轉(zhuǎn)模式存儲器411寫入(步驟6-13)。運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)控制器810如果接下來沒有新的重新開始請求，則維持該停止模式。另一方面，待機系統(tǒng)側(cè)控制器811在待機系統(tǒng)處理(步驟7-1)中，在定時96從自己的雙重化信息部813的對方運轉(zhuǎn)模式存儲器411讀出對方的運轉(zhuǎn)模式(步驟7-3)，如果對方示出了停止模式，則在定時98從自己的雙重化信息部813的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)存儲器412讀出對方為了等值化用而寫入的用戶控制程序的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)，并將該執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)向自己的執(zhí)行數(shù)據(jù)取入(步驟7-5)，在定時910之后立即向運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理(步驟6-1)轉(zhuǎn)移，作為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)側(cè)911來繼續(xù)執(zhí)行運轉(zhuǎn)。如上所述，具備圖I所示的硬件結(jié)構(gòu)、圖4所示的插口和I/O空間的分配，并具備圖5所示的初始化處理的單元、圖6所示的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)處理、雙重化跟蹤處理及停止處理的單元和圖7所示的待機系統(tǒng)處理的單元，通過將這些組合，能夠?qū)崿F(xiàn)不需要專用的雙重化控制部的、簡單且低價的雙重化控制裝置。即，根據(jù)本實施方式，能夠提供避免了結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且低價的雙重化控制裝置。說明了本發(fā)明的幾個實施方式，但這些實施方式作為例子提示，不意圖限定發(fā)明的范圍。這些新實施方式能夠以其它各種方式實施，在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形，包含于發(fā)明的范圍和宗旨內(nèi)，并且包含于權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其等同范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙重化控制裝置，其特征在于，具備 第一控制器； 第二控制器； I/o模塊，能夠與外部設(shè)備連接；以及 輸入輸出總線，具備安裝有上述第一控制器的第一插口、安裝有上述第二控制器的第二插口和安裝有上述I/o模塊的多個插口， 上述第一控制器和上述第二控制器分別具備控制部、向上述輸入輸出總線輸出數(shù)據(jù)和從上述輸入輸出總線輸入數(shù)據(jù)的接口部、以及能夠由上述控制部和上述接口部訪問的存儲器， 上述輸入輸出總線為并行總線、串行總線和LAN電纜中的某個。
2.如權(quán)利要求I所述的雙重化控制裝置，其特征在于， 上述I/O模塊具備 外部設(shè)備接口部，與外部設(shè)備進行接口連接； 接口部，用于與上述輸入輸出總線進行接口連接；以及 存儲器，能夠經(jīng)由上述接口部進行數(shù)據(jù)的讀寫，并且自己自身也能夠進行讀寫。
3.如權(quán)利要求I或2所述的雙重化控制裝置，其特征在于， 上述第一控制器和上述第二控制器的控制部具備 在安裝于上述輸入輸出總線的插口位置判斷主側(cè)和副側(cè)的單元； 根據(jù)對方的運轉(zhuǎn)模式等判斷自己是運轉(zhuǎn)系統(tǒng)還是待機系統(tǒng)的單元； 如果為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)則具備將數(shù)據(jù)向上述I/o模塊進行輸入輸出的單元；執(zhí)行用戶控制程序的單元；為了將待機系統(tǒng)和執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)等值化而向待機系統(tǒng)的存儲器寫入執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)的單元；和將自己的運轉(zhuǎn)模式向待機系統(tǒng)的存儲器寫入并且將對方的運轉(zhuǎn)模式從待機系統(tǒng)的存儲器讀出的單元； 如果為待機系統(tǒng)則具備將從對方寫入的運轉(zhuǎn)模式從存儲器讀出，來判定下一個運轉(zhuǎn)模式的單元；和使自己作為運轉(zhuǎn)系統(tǒng)來繼續(xù)運轉(zhuǎn)的單元。
全文摘要
提供避免結(jié)構(gòu)復(fù)雜且低價的雙重化控制裝置。雙重化控制裝置具備第一控制器(10)；第二控制器(11)；I/O模塊(12、13)，能與外部設(shè)備(14、15)連接；輸入輸出總線(1)，具備安裝有第一控制器的第一插口(1-1)、安裝有第二控制器的第二插口(1-2)和安裝有I/O模塊的多個插口(1-3～1-N)，第一控制器和第二控制器分別具備控制部(102、112)、向輸入輸出總線(1)輸出數(shù)據(jù)和從輸入輸出總線輸入數(shù)據(jù)的接口部(101、111)、能夠由控制部和接口部訪問的存儲器(100、110)，輸入輸出總線為并行總線、串行總線、LAN電纜中的某個。
文檔編號G05B9/03GK102636987SQ20121000112
公開日2012年8月15日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者甲斐浩一 申請人:株式會社東芝