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JPH03106144A - ネツトワーク・モジュールの相互接続方法 - Google Patents

ネツトワーク・モジュールの相互接続方法

Info

Publication number
JPH03106144A
JPH03106144A JP2237293A JP23729390A JPH03106144A JP H03106144 A JPH03106144 A JP H03106144A JP 2237293 A JP2237293 A JP 2237293A JP 23729390 A JP23729390 A JP 23729390A JP H03106144 A JPH03106144 A JP H03106144A
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JP
Japan
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nim
primary
network
lcn
communicate
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Granted
Application number
JP2237293A
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English (en)
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JPH0666783B2 (ja
Inventor
Jr W Russell Massey
ダブリユ・ラツセル・マツセイ，ジユニア
Renee Drobish
ルネ・ドロビツシユ
Paul F Mclaughlin
ポール・エフ・マクローリン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell Inc
Original Assignee
Honeywell Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell Inc filed Critical Honeywell Inc
Publication of JPH03106144A publication Critical patent/JPH03106144A/ja
Publication of JPH0666783B2 publication Critical patent/JPH0666783B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/2002—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant
    • G06F11/2005—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant using redundant communication controllers
    • G—PHYSICS
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    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
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    • G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/2002—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant
    • G06F11/2007—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant using redundant communication media
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L69/40—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection

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  • Hardware Redundancy (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、一次および二次ネットワーク・インタフエイ
ス・モジュールがそれらの各状態を決定する方法に関し
、普た一次モジュールが二次モジュールニシたがって７
エイル●オーバ（ｆａｌｌ　ｏｖｅｒ）する時を決定す
るよう通信し、かつ一次モジュールの役割を引き受ける
ため、一次モジュールがフエイルしたことを二次モジュ
ールが決定するネットワークに関する。
〔発明の背景〕
階層構造のローカル・エリヤ・ネットワーク（ｔ，ＡＮ
）ｔ含んでいるプロセス制御装置が開発されている。こ
のような装置は、たとえば発明者ラッセル●エイ●ヘン
セルによ，９１９８６年８月１８日に出願された米国特
許第１，６０７，２５６号に示されている。１た、他に
は、本明細書において参考のため示されている「プロセ
ス制御装置にユニバーザル・インタフエイス金供給する
装置」と題する出願においても示されている。
このような装置において、ネットワーク●インタフエイ
ス・モジュール（ＮＩＭ）Ｈ、通！およびデータ翻訳能
力を備えているので、ＮＩＭにょ）相互接続された２つ
のネットフークのモジュールは通信することができる。
各ネットワークのモジュールが通信する冗長ケーブル金
供給することによって、１た各ネットワークの各オペレ
ーティング◆モジュール、特にネットワークを相互接続
しているＮＩＭに対してスタンバイ、バックアップ、二
次すなわち冗長モジュールを各ネットワークに組み込む
ことによって、プロセス制御装置の信頼性釦よび障害の
許容範囲は大幅に増大する。捷た、ＮＩＭが実行する機
能は重要であるので、プロセス制御装置の各ＮＩＭに二
次すなわちバックアップを供給することが非常に重要で
ある。しかし、このような装置において冗長ＮＩＭ対の
一次ＮＩＭおよび二次ＮＩＭが通信する改善された方法
が要求されておシ、情報が通信されると両方のＮＩＭが
、相互の状態を知る能力の他、二次ＮＩＭが一次ＮＩＭ
の機能を引き継ぐ時、言い換えれば、一次ＮＩＭが二次
ＮＩＭに７エイル・オーパする時を決定す抽ち制御する
能力を有することになる。
〔発明の概要〕
本発明は、モジュール間で冗長ネットワーク・インタフ
エイス●モジュール（ＮＩＭ）の各状態を通信し、かつ
ＮＩＭ間のフエイル●オーバを制御ｆる方法を提供する
。ＮＩＭの一方は、一次ＮＩＭとして設計され、ＮＩＭ
の他方は、二次ＮＩＭとして設計されている。ＮＩＭは
、２つのローカル・エリヤ・ネットワーク（［，ＡＮ）
の通信メディア間に接続されているので、一次ＮＩＭは
要求に応じてネットワーク間で通信かよびデータ翻訳を
行なうことができ、一方のネットワークのモジュールは
、他方のモジュールと通信することができる。冗長対の
二次ＮＩＭは、一次ＮＩＭの故障！たは一次ＮＩＭのフ
エイル●オーパが生じた時にはいつでも一次ＮＩＭの機
能を実行することができる。一次および二次ＮＩＭは、
両方のネットワークの通信パスを介して一定期間におい
て相互に通信する。通信される情報は、メッセージ、よ
う正確には、ステータス・メッセージの形態であり、そ
れぞれにより認識されるＮＩＭにより相互接続されたネ
ットワークの状態を含んでいる。第１ネットワークの通
信パスを介して各ＮＩＭにより他方に転送されるステー
タス・メッセージは、情報を転送しているＮＩＭの状態
、転送しているＮＩＭにより認識される第２ネットワー
クの状態、および必要に応じて他の情報１たはデータを
含んでいる。第２ネットワークの通信パスを介して各Ｎ
ＩＭにより他方に転送されるステータス・メッセージは
、情報を転送しているＮＩＭの状態、転送しているＮＩ
Ｍによ！７認識される第１ネットワークの状態、および
必要に応じて他の情報唸たはデータを含んでいる。
ネットワーク、たとえばｔ４１ネットワークとのＮＩＭ
の通信は、後述するような理由のため第２ネットワーク
との通信ようも優先される。一次ＮＩＭが二次ＮＩＭに
フエイル●オーバする状況の例は、一次ＮＩＭがクラッ
シュ曾たは故障する場合、一次ＮＩＭが第１ネットワー
クと通信できないが二次ＮＩＭはできる場合、一次ＮＴ
Ｍぱ第２ネットワークと通信できないが、他の点では適
切に機能している場合、および二次ＮＩＭは第ｉ＞よび
第２ネットワークの両方と通信できかつそうでなければ
二次ＮＩＭが適切に機能している場合である。二次ＮＩ
Ｍが第１１たは第２ネットワークのいずれとも通信でき
ない場合、または二次ＮＩＭが、適切な動作を妨げる内
部の問題、たとえば、二次ＮＩＭを適切に動作できなく
させるまたはクラッシュさせるハードウエア１たはソフ
トウエアの故ｍを有している場合には、一次ＮＩＭは二
次ＮＩＭにフェイルーオーパしない。
したがって、本発明の目的は、２つのネットワークのメ
ディアを介して２つのモジュール間でやシとシされる情
報に基き一次ＮＩＭｄこ次ＮＩＭに７エイル●オーバす
る時を、２つのローカル●エリヤ●ネットワークの通信
パスを相互接続している冗長ネットワーク・インタフェ
イス・モジュールが決定することができる改善された方
法を提供することである。
本発明の他の目的は、何ら専用の冗長ハードウエアを必
要とすることなく、一次ＮＩＭが二次ＮＩＭにフエイル
●オーバする時を、２つのローカル・エリャ●ネットワ
ークの通信パスを相互接続している冗長ネットワーク・
インタフェイス・モジュールが決定することができる改
善された方法を提供することである。
本発明の別の目的は、プロセス制御装置において二次ネ
ットワーク・インタフェイス・モジュールへの一次ネッ
トワーク・インタフェイス・モジュールのフェイル・オ
ーバを制御する改善された方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、障害が発生した後、所定時間
内にプロセス制御装置における二次ネットワーク●イン
タフエイス嶺モジュールへノ一次ネットワーク・インタ
フェイス・モジュールのフェイル・オーバを制御して、
装置により制御されているプロセスの中断を７エイル●
オーバが阻止する改善された方法を提供することである
。
以下、添付の図面に基いて、本発明の実施例に関し説明
する。
〔実施例〕
第１図において、プロセス制御装置１０は、部分しか示
されていないローカル制御ネットワーク（ＬＣＮ）１２
　とユニバーサル制御ネットワーク（（ＪＣＮ）１４を
含んでいる。ＬＣＮＩ２は本実施例においては冗長同軸
ケーブル１　６Ａ，　１　６Ｂから或る通信パス１６を
含み、ＵＣＮも本実施例において冗長同軸ケーブル１　
８Ａ，　１　８Ｂから或る通信パス１８　を含んでいる
。１，ＣＮ１２とＵＣＮ１４の間の通信は、対のネット
ワーク・インタフェイス・モジュール（ＮＩＭ）２０Ａ
，２０Ｂを有している冗長ＮＩＭ２０によって行なわれ
、たとえばＮＩＭ２０ＡのようなＮＩＭの一方のみが、
所定の期間にかけるデータ翻訳機能の他、このような機
能を行なう。このような状況において、ＮＩＭ−Ａは、
一次ＮＩＭとして設計され、かつＮＩＭ　２０Ａと同じ
能力を有するＮＩＭ−８２０Ｂは、二次ＮＩＭとして設
計されてお，９、ＮＩＭ−ＢはＮＩＭ−Ａ２０Ａのパッ
クアップである。ＮＩＭ−Ａは、冗長コネクタ２２Ａ，
２２Ｂによりデュアル冗長ケーブル１　６Ａ，　１　６
Ｂに直接的に接続し、ＮＩＭ一Ｂは、コネクタ２４Ａ．
２４Ｂによ）ケーブル１６Ａ，１６Ｂに直接的に接続し
ている。本実施例においては、ＮＩＭ２０は、ＮＩＭ−
Ａの引込み線２６Ａ２６ＢとＮＩＭ−Ｂの引込み線２８
Ａ　，　２８　Ｂ　とによりＵＣＮ１４の冗長ケーブル
１　８Ａ．　１　８Ｂに接続している。
第１図に示されているＬＣＮのモジュールは、履歴モジ
ュール３０と、ユニバーサル●オペレータ●ステーショ
ンーモジュール３２と、アフリケーションーモジュール
３４ｔｔＡでいる。ユニバーサル●オペレータ●ステー
ション●モジュール３２は、一人以上のプラント・オペ
レータのためのワーク・ステーションであυ、プラント
・オペレータと、オペレータが受けもっているプラント
のプロセスとの間のインタ７エイスを行なう。オペレ一
夕はこのプロセスをモニタしかつ制御装置１０により得
られた情報や装置によｂ制御する。米国特許第１　，　
６０７　，　２５６号には、ＬＣＮｏ別のモジュールの
他、ＬＣＮ１２やモジュール３０，３２．３４がさらに
詳細に説明されている。
ＵＣＮ１４ｉｊ、７’ロセス●マネージャ●モジュール
（ＰＭ）３６．３Ｂ．４０．４２を備えている。本実施
例において、ＰＭモジュール３６．３８，４０．４２は
、制御機能を行なう他、ＵＣＮ１４と、入力出力（ＩＯ
）モジュールを含んでいる入力出力ネットワークとの間
のネットワーク・インタフェイス・モジュールとして機
能する。図示されていないＩＯモジュールは、パルブ、
圧力スイッチ、圧力ゲージ、熱電対などのディバイスに
より生じたアナログ筐たはディジタル入カデータを、Ｐ
Ｍ３６のようなプロセスｅモジュールとコンパチプルな
信号に翻訳し、かつＰＭ３６のようなプロセス・モジュ
ールにより生じた信号を、このようなディバイスとコン
パチブルなアナログ曾たはディジタル出力信号に翻訳す
る。
本実施例では、Ｌ，ＣＮ１　２ＴｈよびＵＣＮ１４は両
方とも、代表的には、各モジュールが、冗長対の一次モ
ジュールの代シに引き継ぐことができる二次すなわちバ
ックアップ・モジュールヲ有シているトークン●バッシ
ング●ローカル・エリヤ・ネットワーク（ＬＡＮ）であ
る。たとえば、ＬＣＮ１２にｋけル履歴モジュール３０
と、ユニバーサル●ステーション●モジュール３２と、
アプリケーション●モジュール３４は、それぞれ、冗長
を与えるバックアップ●モジュールを備えている。Ｌ，
ＣＮ１２は、図示されていないが周知の同じ筐たぱ異な
る種類の別のモジュールを備えている。ＵＣＮ１４にお
いて、プロセス●モジュール３６　．３８　．４０．４
２は、通常、バンクアップすなわちスタンバイ●モジュ
ールを備えているが、このような冗長モジュールは第１
図には図示されていない。
ＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂの主な機能は、ＬＣＮ１２ｂよび
ＵＣＮ１４の間の通信を行なうことである。ＬＣＮ１　
２のモジュールと通信するＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂ，　　
特にＮＩＭ−Ａの能力は、一次ＮＩＭ−Ａがその二次Ｎ
ＩＭ−Ｂにフェイル・オーバする時を決定する際の重要
な基準となっている。ｆ，ＣＮ１　２、特にユニバーサ
ル・ステーション・モジュール３　２　．！：通信ｆル
能力がＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂに与えられているのは、制
御されているプロセス、およびプロセス制御装ｔＩＯが
どのように機能しているかを観察すなわちモニタするた
め、モジュール３２が、プロセス制御装ｆｔ１０により
制御されるプロセスのオペレータに、バンテージ●ポイ
ントすなわち窓を供給するからである。更に詳しく言え
ば、モジュール３２は、ユニバーサル●ステーション●
モジュール３２が通信することができるネットワークの
いずれかの通信メディア筐たはモジュールのどこに、１
たいつ障害が生じたか金識別する情報倉オペレータに供
給する。いつ障害が生じても、筐たどこに障害が生じて
も、装ｆｔ１０により制御されているプロセスのオペレ
ータの責任は、できるだけ速く障害全発見しかつ修理す
る適切な過程を実行することである。
ＬＣＮ　１２　＞よびＵＣＮ１４の両方の通信メディア
は、冗長同軸ケーブルであるので、障害が一方または両
方のネットワークの２つのケーブルの一方に限定されて
いる場合、通常，ＬＣＮ１２およびＵＣＮ１４の間の通
・［σは妨害されない。なぜならば、各ネットワークは
、それらの冗長通信ケーブルにおける障害を検出しかつ
障害のあるケーブルから冗長すなわちバックアップ●ケ
ーブルに切シ替える能力を有しているからである。
両ネットワークの通信ケーブルと全モジュールが適切κ
、すなわち何の障害もなく機能してかり、かつ一次ＮＩ
Ｍ−Ａと二次ＮＩＭ−Ｂが障害もなく両方とも機能して
かり、また引込み線２２，２４．２６　．２８のいずれ
にも障害がない場合には、プラン｝　ＩＪ御装ｔ　１υ
はノーマル●オベレー７ヨン状態にある。このような状
況において、二次ＮＦＭ一Ｂは、１秒に少なくとも１回
ＵＣＮのパス１８を介してステータス・メッセージを一
次ＮＩＭ−ＡＫ転送する。このステータス・メッセージ
は、ＮＩｔＭ−Ｂの状態、すなわちＮＩＭ−Ｂがハード
ウエアの故障かまたはソフトウエアの故障に会っている
こと金検出したこと、ＮＩＭ−ＢがＵＣＮ１４の通信パ
ス１８を介して前の１秒以内に一次ＮＩＭ−Ａからステ
ータス・メッセージを受信したこと、かつ二次ＮＩＭ−
Ｂが［ＪＣＮ１４の他のモジュールからの信号を受信し
ているかどうかを含んでいる。このような信号を受信す
ることは、ＮＩＭ−ＢがＮＣＮ１４と通信でき、したが
ってＵＣＮ１４がＮＩＭ−Ｂにより認識されたように適
切に機能していることを示している。
ＮＩＭ−Ａは、ＮＩＭ−Ａのハードウエア釦よびソフト
ウエアの状態、ＮＩＭ−Ａが通信パス１８を介して前の
１秒以内にＮＩＭ−Ｂからのステータス・メッセージを
受信したかどうか、１たＮＩＭ−ＡがＬＣＮ１２の他の
モジュールからのメッセージを受信しかつこれらモジュ
ールにメッセージを転送しているかどうかを含んでいる
ステータス・メッセージを１秒に少なくとも１回ＮＩＭ
−Ｂに転送する。
一次ＮＩＭ−Ａは、次のような場合を除いて、ＬＣＮの
通信パス１６を介してＮＩＭ−Ｂに同様のステータス・
メッセージを転送する。その場合とは、ＮＩＭ−Ａから
のこのメッセージが、ＮＩＭ−ＡがＬＣＮ１２の通信パ
ス１６を介して前の１秒以内にＮＩＭ−Ｂからのステー
タス・メッセージを受信したかどうかに関する情報や、
ＮＩＭ−Ａにより認識されるＵＣＮ１４の状態を含んで
いる場合、すなわちＮＩＭ−Ａが［ＪＣＮ１４の他のモ
ジュールと通信している場合である。さらに、このステ
ータス・メッセージは、ＮＩＭ−Ｂがそのデータ・ベー
スを更新するのに使用するデータを含んでいるので、Ｎ
ＩＭ−Ｂのデータ・ベースは一次ＮＩＭ−Ａのデータ・
ベースとほぼ等しい。これによ，９、ＮＩＭ−Ｂは、フ
エイルーオーバする際最少の遅延でＮＩＭ−Ａの機能を
容易に引き受けることができる。パス１６を介してＮＩ
Ｍ−ＡにｊｆｉＮＩＭ−ＢＩＣ送られるこのメッセージ
は、冗長メッセージと呼ばれることがある。
ＮＩＭ−Ｂは、通信パス１６を介してＮＩＭ−Ａから所
定数、たとえば、２０個、すなわち毎秒少なくとも１回
冗長メッセージ金受信した後、ＮＩＭ−Ｂの状態とＮＩ
Ｍ−Ｂにより認識されるＵＣＮ１４の状態を含んでいる
ステータス・メクセージを通信パス１６を介してＮＩＭ
−Ａに転送する。
ＮＩＭ−ＡがＮＩＭ−Ｂに７エイル●オーバすることに
なる故障または障害の種類は、次の通うである。ＮＩＭ
−Ａがハードウエアの故障１たはン７トウエアの故障を
こうむっている場合，ＮＩＭ−Ｂが、本実施例において
は２．５秒間にＬＣＮ　１　２　ｔたはＵＣＮ１４のパ
ス１６筐たは１８を介してＮＩＭ−Ａからのステータス
・メッセージを受信しない場合、ＮＩＭ−ＡがＮＩＭ−
Ｂにステータス・メッセージを転送しかつ６０秒以内に
ＬＣＮ１２の通信パス１６を介してＮＩＭ−Ｂからのレ
スポンスを受信することができない場合、およびＮＩＭ
−Ａは１３秒以上の間にＵＣＮ１４のどのモジュールと
も通信することができないがＮＩＭ−Ｂはそのように通
信できる場合である。
ＮＩＭ−Ｂがハードウエアまたはソフトウエアの障害を
有している場合、ＮＩＭ−Ａが前の６０秒の間にＬＣＮ
１２の通信パス１６かまたはＵＣＮ１４の通信パス１８
のいずれかを介してＮＩＭ−Ｂから少なくとも１つのス
テータス・メッセージを受信しない場合、またはＮＩＭ
−Ｂが２．５秒の期間においてＬＣＮ１２のパス１６を
介してＮＬＭ−Ａ　から何らステータス・メッセージを
受信しないが、ＵＣＮ１４の通信パス１８を介してはＮ
ＩＭ−Ａからのステ−ｌス●メッセージを受信すること
ができる場合には、ＮＩＭ−Ｂは故障を有していると見
なされる。
下記の表は、ある状況が発生したことによる影響を、プ
ロセス制御装置１０の動作に対して最小にするよう、こ
のような発生に関してＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂが行なう作
用を示した真理値表である。行１は、ＬＣＮ１２とＵＣ
Ｎ１４の両方が適切に動作し、筐たその適切な動作を妨
げるようなハードウエア筐たはソフトウエアの故障を一
次ＮＩＭ−Ａも二次ＮＩＭ−Ｂも有していない状態を示
している。
行２に示されている状況は、一次ＮＩＭ−ＡがＵＣＮ１
４の通信メディアから信号を転送捷たは受信することが
できない状況である。このような状況は、たとえば、そ
の引込み線２６Ａ．２６Ｂの両方ともが切断されている
場合に起とう得る。これは、次のような方法で検出され
る。ＮＩＭ−Ｂは、［ＪＣＮ１４のパス１８ｔ−介して
ＮＩＭ−Ａにステータス・メッセージを転送する。この
ステータス・メッセージには、ＮＩＭ−Ｈの状態はＬＣ
Ｎと同様に適切で、ＮＩＭ−ＢがＬＣＮのパス１６を介
してＮＩＭ−Ａからステータス・メッセージを受信した
ことを示すデータが含１れている。ＮＩＭ−Ａは、引込
み線２６Ａ，２６Ｂが切断されているので、ＵＣＮのパ
ス１８を介してＮＩＭ−Ｂからステータス・メッセージ
を受信することができないので、ＮＩＭ−ＡがＮＩＭ−
Ｂからステータス・メッセージを受信することができな
かったシ、筐たは１秒間にＵＣＮ１　４の他のモジュー
ルと通信することができない場合、ＮＩＭ−Ａは、それ
が［ＪＣＮの故障を有していると認識することになる。
ＮＩＭ−Ａは、１秒間に少なくとも１回、ＬＣＮパス１
６を介して冗長メッセージをＮＩＭ−Ｈに転送する。こ
の冗長メッセージは、ＮＩＭ−ＡがＵＣＮ１４から絶縁
されていることをＮＩＭ−Ｂに知らせるデータを含んで
いる。ＮＩＭ−Ｂは、１秒当シ少なくとも１回、周期的
にＬＣＮパス１６ｔ−介ＬてＮＩＭ−Ａにステータス・
メッセージを転送する。５００ｍｓｅｃの遅延後、ＮＩ
Ｍ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａからのメッセージに関してＵＣＮ
１Ｂにしたがう。このような試みを５回行なった後、Ｎ
ＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａに動作を終了させるよう命令す
るメッセージ’ｉＬｃＮパス１６を介してＮＩＭ−Ａに
送り、かつＮＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａの機能を引き継ぐ
。その後、ＮＩＭ−Ｂは、何が起きたかに関するメッセ
ーシ會ユニバーサル●ステーション３２に転送するので
、プロセス・オペレータは、問題点、ここでは切断され
た引込み線を直すよう適切な処置を行なうことができる
。
行３に示されている状況は、たとえば、引込み線２８Ａ
，２８Ｂが切断されているため、二次ＮＩＭ−ＢがυＣ
Ｎのパス１８を介して通信することができないというこ
とを除けば、行２の状況と同じである。ＮＩＭ−Ｂは，
ＵＣＮのパス１８を介してステータス・メッセージを転
送することを試みる。ＮＩＭ−Ａは、それが前の１秒以
内にＮＩＭ−Ｂからステータス・メッセージを受信しな
かったので、ＵＣＮパス１８を介してＮＩＭ−Ｈにステ
ータス・メッセージを送らない。ＮＩＭ−Ａは、ＮＩＭ
−Ａが一定の期間、たとえば１秒以内にパス１８を介し
てＮＩＭ−Ｂからステータス・メッセージを受信しなか
ったことをＮＩＭ−Ｂに知らせる冗長メッセージをＬ，
ＣＮパス１６を介してＮＩＭ−Ｂに送る。その後、ＮＩ
Ｍ−Ｂは、ＮＩＭ−ＢがＵＣＮ１４のどのモジュールと
も通信することができないというデータを含んでいるス
テータス・メッセージ’ｉＬＣＮパス１６を介してＮＩ
Ｍ−Ａに転送する。ＮＩＭ−Ａは、パス１Ｂを介してＮ
ＩＭ−Ｂからのメッセージを受信する試みを３０回行な
った後、ＮＩＭ−Ｂにその動作を終了させるメッセージ
ｆＬＣＮパス１６金介してＮＩＭ　−Ｂに送る。一方で
は、ＮＩＭ−Ｂは、パス１８を介してＮＩＭ−Ａにステ
ータス・メッセージを送るよう再び５回試みる。５回の
試みの後、ＮＩＭ−Ｅが、ＵＣＮ１４のパス１８を介し
てＮＩＭ−Ａからのメッセージを受信しない場合、ＮＩ
Ｍ−Ｂはその動作を停止する。したがって、これら状況
の下で、ＮＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａにより、筐たはそれ
自身の決定により停止される。
表の行４に示されている状況は、ＮＩＭ−Ａのコネクタ
２２Ａ．２２Ｂが故障した場合に発生する。
ＮＩＭ　−　Ｂ　．！−　ＮＩＭ　−　Ａの間のステー
タス●　メッセージの転送は、前述したように、ＵＣＮ
パス１８を介して転送されるメッセージに関している。
しかし、一次ＮＩＭ−Ａが、コネクタ２２Ａ，２２Ｂが
故障した後にＮＩＭ−Ｂに普通の冗長メッセージを送ろ
うとする時、ＮＩＭ−Ａは、たとえ、それが毎秒少なく
とも１回試みても、送ることはできない。ＬＣＮパス１
６を介してＮＩＭ−ＡによりＮＩＭ−Ｂに通常転送され
る冗長メッセージは、ＮＩＭ−Ｂにょシ受信されないの
で、１．７秒経過した後に、ＮＩＭ−Ｂぱ、ＮＩＭ−Ａ
に冗長メッセージを再転送させる要求をＬＣＮパス１６
を介してＮＩＭ−Ａに転送し始める。この要求は、３回
繰シ返される。もし、３番目の要求が転送された後、０
．８秒後にこの要求に対する応答をＮＩＭ−Ｂが受信し
なかった時には、ＮＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａが、ＬＣＮ
１２のどのモジュールとも通信することができないとい
うＮＩＭ　−Ａからのステータス・メッセージをＵＣＮ
のパス１８を介して受信している。その後、ＮＩＭ−Ｂ
はＬＣＮ１２と通信することができないので、ＮＩＭ−
Ｂぱ、動作を停止するようにＮＩＭ−Ａに知らせるメッ
セージをＵＣＮパス１８を介してＮＩＭ−Ａに送る。
このようなメッセージを受信すると、ＮＩＭ−Ａは、動
作を停止しかつＮＩＭ−Ｂにフエイルーオーバする。そ
の後、ＮＩＭ−Ｂは、何が生じたのかをＬＣＮ１２のモ
ジュール３２に通知する。
表の行５に示されている状況は、ＮＩＭ−Ｈの引込み線
２２Ａ，２２Ｂが切断された場合に発生する。
ＮＩＭ−Ｂが、ＵＣＮパス１８を介してＮｉＭ　　Ａ　
　にＬＣＮ１　２の状態を転送する時、それがＬＣＮ１
２のどのモジュールとも通信できないことを通知する。
ＮＩＭ−Ａは、ＮＩＭ−Ａに関する限り、［，ＣＮ１２
と通信できるが、ＮＩＭ−Ｂとはできないという意味の
ステータス・メッセージを１秒に１回ＵＣＮパス１８を
介してＮＩＭ−Ｂに転送する。ＮＩＭ−Ａは、ＬＣＮパ
ス１６金介してＮＩＭ−Ｈにその冗長メッセージを転送
するよう試みる。ＮＩＭ−Ｂはこのメッセージを受信す
ることができないので、ＮＩＭ−Ｂは、１．７秒が経過
した後、ＬＣＮパス１６金介して冗長メッセージに関す
る３つの要求をＮＩＭ−Ａに転送する。ＮＩＭ−Ｂはそ
の後０．８秒間待ち、ＮＩＭ−Ｂがその期間においてＮ
ＩＭ−Ａからの要求メッセージを受信しない場合には、
ＮＩＭ−ＢはそれがＬＣＮＩ　２のモジュールと通信で
きＩｈと断定する。ＮＩＭ−ＡはＬＣＮ１　２のモジュ
ールと通信できるというステータス・メッセージを、Ｎ
ＩＭ−ＢがＮＩＭ−Ａから受信すると、ＮＩＭ−Ｂはそ
の動作を停止する。その後、ＮＩＭ−Ａは、状況をＬ，
ＣＮ　１　２のユニバーサル●ステーション●モジュー
ル３２に知らせる。
表の行５に示された状況は、検出されないすなわちハー
ドウエア故障として通知されないトランスミツタの故障
をＮＩＭ−Ｂが受けた場合にも発生し得る。このような
状況において、ＮＩＭ−Ｂは、パス１８を介して１秒に
少なくとも１回ＮＩＭ　−Ｂにより認識されるＬＣＮ１
　２の状態を含んでいるルーチン●ステータス・メッセ
ージをＮＩＭ−Ａに転送する。ＮＩＭ−Ａは、パス１８
を介してＮＩＭ一Ａにより認識されるＬＣＮ１２の状態
を含んでいるルーチン●ステータス・メッセージをＮＩ
Ｍ−Ｂに転送する。一次ＮＩＭ２ＯＡは、Ｌ，ＣＮパス
１６を介して二次ＮＩＭ２Ｑｌ３にノーマル冗長メッセ
ージを送る。ＮＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−Ａからこの冗長メ
ッセージを受信することができるが、ＬＣＮパス１６ヲ
介シてＮＩＭ−Ａに適切なステータス・メッセージを転
送することはできない。一次ＮＩＭ２０Ａが６０秒間に
ＬＣＮパス１６を介してＮＩＭ−Ｂから適切なメッセー
ジを受信しない場合、ＮＩＭ−Ａ　ぱ、ＮＩＭ−Ｂにそ
の動作を停止するよう通知するメッセージを、ＵＣＮパ
ス１８を介してＮＩＭ−Ｂに転送する。
行６は、ＮＩＭ−ＢがＬＣＮのモジュールと通信するこ
とができない場合に二次ＮＩＭ−Ｂが行なう作用を示し
ている。ＮＩＭ−Ｂが行なう作用は、たとえ、ＮＩＭ−
ＡがＵＣＮ１４のモジュールと適切に通信できず、ＮＩ
Ｍ−Ｂができたとしても、その動作金停止することであ
る。ＮＩＭ２０Ａ，２０Ｂ　の両方がＬＣＮ　１　２と
通信することができない場合には、行７では何の作用も
行なわれない。一次ＮＩＭ２０ＡＺ＞ｆＬｃＮ（Ｄ故障
金受け、二次ＮＩＭ２（ＩＢ２＞ｆ　ＵＣＮＩ７）故障
を受ける場合、一次ＮＩＭ２０Ａは二次ＮＩＭ２０Ｂに
フエイルーオーバする。その状況は行８に示されテイる
。ＮＩＭ２０Ａ．２０ＢＯ両方がＯｃＮの故障を有して
いる場合には、行９では何の作用も行なわれない。ＮＩ
Ｍ−ＢがムＣＮＩ２曾たはＵＣＮ１４のモジュールと通
信できない場合の状況は行１０に示されて＞，！），Ｎ
ＩＭ−Ｂは動作を停止する。
行１１は、ＮＩＭ−ＡｉｆＬＣＮ１２とのみ通信でき、
ＮＩＭ−ＢカＬ，ＣＮＩ　２　筐たはＵＣＮ１４（７）
いずれかと通信できない場合の状況を示している。この
ような状況にレいて、ＮＩＭ−Ｂは動作を停止する。Ｎ
ＩＭ一ＡもＮＩＭ−Ｂも、ＬＣＮ１　２　ｔたはＵＣＮ
１４のいずれかと通信できない場合、何も行なわれず、
その状況は行１２に示されている。行？．　９　．　１
　２に示されている状況に関し、両ＮＩＭがＬＣＮネッ
トワーク（行７）、ＵＣＮネットワーク（行９）、また
は両ネットワーク（行１２）と通信することができない
ことの最も起こシ得る原因は、両ＮＩＭが、示されてい
るネットワークの通信ケーブルから手で切ｂ離された場
合である。したがって、２つのＮＩＭは、ＬＣＮｉたは
［ＪＣＮ１たはその両方の通信ケーブルに手で再び接続
されるのを待って、再び動作を開始する。
行１３は、ＮＩＭ−ＡはＬＣＮ１２”ｌたはＵＣＮ１　
４のいずれとも通信できないが、ＮＩＭ−ＢはＬＣＮ１
２とは通信できるｄＫＵｃＮ１４とはできないという場
合に起きる状況を示している。この状況が起きると、Ｎ
ＩＭ−ＡはＮＩＭ−Ｂにフエイルーオーバする。ＮＩＭ
−Ａ＃ｆＬＣＮ１２２たはＵＣＮ１４のいずれかと通信
できないが、ＮＩＭ−Ｂはできる場合、ＮＩＭ−ＡはＮ
ＩＭ−Ｂにフエイル●オ一一する　（行１４）。
ＮＩＭ−Ａが、それをクラッシュさせるハードウエアま
たはソフトウエアの故障を有している場合、ＮＩＭ−Ａ
はＮＩＭ−Ｂにフエイルーオーバする（行１５）。ＮＩ
Ｍ−Ｂが、ＮＩＭ−Ｂをクラッシュさせるハードウエア
またはソフトウエアの故障金有している場合、ＮＩＭ−
Ａは、ＮＩＭ−Ｂと通信する試みを停止する（行１６）
。
ＬＣＮ１２のケーブル１　６Ａ．　１　６Ｂの両方がＮ
ＩＭ２０Ａ，２０Ｂ間で切断されている場合、両ＮＩＭ
−ＡおよびＮＩＭ−Ｂは、ＬＣＮ１２のモジュールのい
くつかと通信できるが、パス１６を介して互いに通信す
ることはできない。このことが生じた場合、ＮＩＭ−Ｂ
は、ＬＣＮ１２の状態を含んでいるノーマル●ステータ
スーメッセージを１秒に少なくとも１回、ＵＣＮパス１
８ｆｃ介してＮＩＭ−Ａに転送する。
ＮＩＭ−Ａは、ＬＣＮ１２の状態金含んでいる一般のス
テータス・メッセージを１秒に少なくとも１回、ＵＣＮ
パス１８金介してＮＩＭ−Ｂに転送する。ＮＩＭ一Ａは
、ＮＩＭ−Ａの内部状態、ＮＩＭ−Ａにより認識される
ＵＣＮ１４の状態、およびＮＩＭ−Ａが有しているＮＩ
Ｍ−Ｂに関する何らかの更新データとを含んでいる一般
の冗長メッセージ’ｉ　ＬＣＮパス１６を介してＮＩＭ
−Ｂに転送する。ＮＩＭ−Ｂは、通信ケーブル１６Ａ．
１８Ｂのケーブル障害のため、このメッセージを受信す
ることができないので、１。７秒経過した後、ＮＩＭ−
Ｂは、ＬＣＮのケーブル１６Ａ．　１　６Ｂを介して冗
長メッセージを再び送るようＮＩＭ−Ａに要求する３つ
の要求をＬＣＮパス１６を介してＮＩＭ−Ａに転送する
。ＮＩＭ−Ｂが、ＵＣＮパス１Ｂを介して受信したＮＩ
Ｍ−Ａからのステータス・メッセージに基いて、ＮＩＭ
−Ａにそのように行なわせる３番目の要求を転送した後
０．８秒以内に、ＮＩＭ−Ａからの冗長メッセージを受
信しない場合には、ＮＩＭ−Ｂは、ＮＩＭ−ＡがＬＣＮ
Ｉ　２の少なくともいくつかのモジュールと通信できる
ことを決定する。その後、ＮＩＭ−Ｂは動作を停止する
。表の真理値表の行１７は、この状況を示している。
以上のように、本発明は、２つのローカル・エリヤ・ネ
ットワークの通信パスを相互接続している冗長ネットワ
ーク・インタフエイス・モジュールが、２つのネットワ
ークのメディアを介してモジュール間でやうとうされる
情報に基き、一次を二次にフエイル・オーパすべき時を
決定することができる改善された方法を提供している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、プロセス制御装置のブロック図で、プロセス
制御装置の２つの口〜カル●エリャ●ネットワークは、
本発明の方法を具体化した冗長ネットワーク・インタフ
ェイス・モジュールを備えている。 １０・・・・プロセス制御装置、１２●・・・ローカル
制御ネットワーク（ＬＣＮ）、１　４●●●ユニバーサ
ル制御ネットワーク（　ＵＣＮ）、１　６．１８●●●
●通信パス、２０−●●●ＮＩＭ，　３　０●●●●履
歴モジュール、３２●●●●ユニバーサル●オペレータ
●ステーション●モジュール、３４●●●−アフリケー
ション●モジュール、３６，３８，４０，４２●●●・
プロセス●マネージャ●モジュール（ＰＭ）。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）２つのネットワークの通信パスを介して第１およ
    び第２ローカル・エリヤ・ネットワークの通信パスを相
    互接続している冗長ネットワーク・モジュール（ＮＩＭ
    ）を互いに通信させる方法であつて、第１ＮＩＭは一次
    ＮＩＭとして設計されかつ二次ＮＩＭは二次ＮＩＭとし
    て設計され、所定の状況が生じると一次ＮＩＭの機能を
    引き継ぐようにした方法において、 第１および第２ＮＩＭは、両ネットワークの通信パスを
    介して所定の期間において相互に通信し、第１ネットワ
    ークの通信パスを介したＮＩＭ間の各通信は、メッセー
    ジを転送しているＮＩＭにより認識される第２ネットワ
    ークの状態を含み、かつ第２ネットワークの通信パスを
    介したＮＩＭ間の各通信は、メッセージを転送している
    ＮＩＭにより認識される第１ネットワークの状態を含み
    、一次ＮＩＭが第１ネットワークと通信することができ
    ないことを決定する時および第２ＮＩＭが第１ネットワ
    ークと通信できることを決定する時、一次ＮＩＭは第２
    ＮＩＭにフェイル・オーバすることを特徴とする方法。
  2. （２）ユニバーサル制御ネットワーク（ＵＣＮ）および
    ローカル制御ネットワーク（ＬＣＮ）を含んでいるプロ
    セス制御装置において、それぞれは、複数のモジュール
    を含んでいるローカル・エリヤ・ネットワーク（ＬＡＮ
    ）であり、各ネットワークのモジュールは、通信パスを
    介して相互に通信し、一対のネットワーク・インタフェ
    イス・モジュール（ＮＩＭ）の一方は、一次ＮＩＭとし
    て設計され、他方のＮＩＭは、二次ＮＩＭとして設計さ
    れ、各ＮＩＭは、ＵＣＮとＬＣＮの通信パス間に接続さ
    れかつＵＣＮとＬＣＮの間で通信しかつデータ翻訳する
    ように機能し、一次ＮＩＭは、二次ＮＩＭに置き換えら
    れなければこのような機能を行ない、二次ＮＩＭは、所
    定の状況が生じると、一次ＮＩＭの代りにこの機能を行
    なうようにした方法において、 １、二次ＮＩＭは、ＵＣＮの通信パスを介して第１期間
    ごとに少なくとも１回、ステータス・メッセージを一次
    ＮＩＭに転送し、二次ＮＩＭのステータス・メッセージ
    は、二次ＮＩＭの現在の動作状態と二次ＮＩＭにより決
    定されるＬＣＮの状態を含み、 ２、一次ＮＩＭは、ＵＣＮの通信パスを介して第１期間
    ごとに少なくとも１回、ステータス・メッセージを二次
    ＮＩＭに転送し、一次ＮＩＭのステータス・メッセージ
    は、一次ＮＩＭの現在の動作状態と一次ＮＩＭにより決
    定されるＬＣＮの状態を含み、 ３、一次ＮＩＭは、ＬＣＮの通信パスを介して第１期間
    ごとに少なくとも１回、ステータス・メッセージを二次
    ＮＩＭに転送し、一次ＮＩＭのステータス・メッセージ
    は、一次ＮＩＭの現在の動作状態と、一次ＮＩＭによつ
    て決定されるＵＣＮの現在の動作状態と、かつ二次ＮＩ
    Ｍのデータ・ベースが一次ＮＩＭのデータ・ベースに実
    質的に整合するよう二次ＮＩＭに二次ＮＩＭのデータ・
    ベースを更新させる更新データを含み、 ４、二次ＮＩＭは、更新データを含んでいる過程３にお
    ける一次ＮＩＭからの所定数のメッセージを受信すると
    、またはいつも最初に生じる第１期間ごとに、ＬＣＮの
    通信パスを介してステータス・メッセージを一次ＮＩＭ
    に転送し、二次ＮＩＭのステータス・メッセージは、二
    次ＮＩＭの現在の動作状態と、二次ＮＩＭにより決定さ
    れるＵＣＮの現在の動作状態とを含み、 ５、一次ＮＩＭがＬＣＮと通信することができない場合
    、かつ第２ＮＩＭはＬＣＮと通信できかつこのようなデ
    ータを含んでいるステータス・メッセージ両ＮＩＭによ
    り受信される時、一次ＮＩＭは第２ＮＩＭにフェイル・
    オーバし、 ６、二次ＮＩＭは、それがＬＣＮと通信することができ
    ないことを決定する場合その動作を終了し、 ７、一次ＮＩＭは、二次ＮＩＭがＬＡＮの１つと通信で
    きない場合、二次ＮＩＭの動作を終了し、 ８、一次ＮＩＭは、二次ＮＩＭがクラッシュした場合、
    二次ＮＩＭとの通信を終了し、 ９、二次ＮＩＭは、一次ＮＩＭがクラッシュした場合、
    一次ＮＩＭが第１ネットワークのユニバーサル制御ステ
    ーション・モジュールからのコマンドにより運転停止す
    るよう命令される場合、または一次ＮＩＭがパワ・ダウ
    ンされる場合に一次ＮＩＭの機能を引き継ぐ、 過程から成ることを特徴とする方法。
JP2237293A 1989-09-08 1990-09-10 ネツトワーク・モジュールの相互接続方法 Expired - Lifetime JPH0666783B2 (ja)

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