JP5000620B2 - プロセス制御システム - Google Patents

Description

本発明は、製造業における二重化又はそれ以上の多重化構成のプロセス制御システムの障害復旧、及び、当該プロセス制御システムを動作させる制御ソフトウェアを保守するのに好適なシステム切替え機能を備えたプロセス制御システムに関する。

例えば、２４時間操業で高い信頼性が要求される製鉄業等の製造業において、製造プロセスを制御するプロセス制御システムは、当該プロセス制御システムのメーカ独自のコンピュータやネットワーク機器で構成されることが多かったが、コスト削減とプロセス制御システムの拡張性に難点があった。

そのため、近年では、プロセス制御システムを構成する各機器のインターフェース部の仕様が公開されており、当該仕様が公開された機器である汎用品で構成したオープン系のプロセス制御システムの導入が進んでいる。しかしながら、適用する製造プラント等の制御系の規模が大きくなり、操業部門からの最新ＩＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）技術を応用した高機能システムを実現したいというニーズに対応すると、汎用品の数量と組み合わせパターンの数が膨大となってしまう。また、プロセス制御システムを構成する、複数のサーバ、ネットワーク、及び周辺機器の故障による影響が、プロセス制御システム全体に及ぶケースもある。故障の現象も非定期で再現性がないことも多く、オープン系のプロセス制御用システムにおける障害発生時の原因究明と復旧作業の難易度が高くなる傾向にある。

鉄鋼業の下工程などの２４時間稼動設備を持つプラントのプロセス制御用システムは、経済性と安全性等の点から高い信頼性と稼働率が求められる。通常、１ヶ月に１回程度の操業・設備の定期的な稼動休止期間などが設けられており、これに合せプロセス制御用システムを構成する各ハードウェア（サーバ、ＰＬＣ、ネットワーク機器、周辺機器等）、及び制御用のソフトウェアのメンテナンスを実施することで、特にハードウェアなどの高い信頼性と稼働率を維持している。

一方、高炉鉄鋼業の上工程などでは原料・コークス・エネルギーなどの工場設備は常時稼動する設備であり、定期的な稼動休止期間は設けられていない。そのため、プロセス制御用システムを構成する各ハードウェアのメンテナンスについては、上記したような定期診断による故障予測やシステム全体に影響を与える部品のハードウェア交換による事前防止は難しい。さらに、オープン系のプロセス制御システムを構成する各ハードウェア部品は、所謂ＦＡ（Ｆａｃｔｒｏｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）仕様の工業用ハードウェアに比べ信頼性の劣る汎用品であり、上記のような定期的な一時稼動休止期間がある工場設備に比べて操業・設備稼働中の故障率は高くなる。そのため、プロセス制御システムの障害発生時において、いかに短時間でシステムの復旧と復旧後の他の操業・設備へ早急に追従できることが必要である。

ところで、プラント等の操業部門は日々生産性向上や品質安定、さらにコスト削減などといった業務使命があり、様々なプロセスの制御システムの機能及びパフォーマンスに関する改善ニーズが、プロセスの制御システムの開発又は保守を担当する計算機部門へ要求される。この改善ニーズへ対応するため、計算機部門では制御用のアプリケーションソフトウェアの定期的又は随時の改造〜テスト〜本番機への入替えが必要となる。そのとき、高炉鉄鋼業の上工程などの定期的な稼動休止期間が設けられてない常時稼動設備では、短時間のうちに従来のアプリケーションソフトウェアから、新規又は改善されたバージョンのアプリケーションソフトウェアへ切替えを行うことが必要である。

この種のアプリケーションソフトウェアの切替えを実行するための技術として、例えば従来のメーカ独自のハードウェア、ネットワークからなるプロセス制御システムと同様に、オープン系のプロセス制御システムにおいても、ハードウェア一式を汎用品を用いて二重化構成とし、一方を本番系システム、他方を待機系システムとする冗長化構成が知られている。例えば特許文献１の開示された技術では、本番系システムの故障発生時に、ハードウェア又は汎用ＯＳ（オペレーティングシステム）組込みパッケージソフトウェアにて故障発生を自動検知し、待機系システムへ切替え指示を出力することで、本番系システムから待機系システムへの切替えを実現している（クラスタ技術）。しかしながら、このような冗長化構成による制御技術は、プロセス制御システムが汎用品で構成されているとはいえ、メーカ固有技術のため高価であると共にハードウェアとＯＳのより深い知識とノウハウが必要とされる。そのため、ユーザ側の導入コスト負担が大であると共にユーザ側による柔軟な仕様の設備開発は困難である。また、当該システムに対してユーザ側のシステム保守を実施する計算機保守部門の保守が難しいことや保守コストが高いなどのデメリットがある。さらに、次期システム更新時の機種の柔軟な選定といった点でも不利であった。

特開２０００−３４７９５９号公報

常時稼動する設備に導入するオープン系プロセス制御用システムにおいて、汎用ハードウェアやＯＳの標準実装機能とアプリケーションソフトウェア技術とを駆使することで、ユーザ側のコスト及び保守負担が極力少なくかつ他導入システムにも流用できシステム切替えを可能とする方法がユーザ側の設備技術者から求められていた。

また、ハードウェア機器のメーカ固有の従来のクラスタ技術は、本番系システムと待機系システム間で常時相互稼動監視方式を採用しており、本番系システムの障害発生を検知し待機系システムへ自動的に切替える技術である。このようなシステム障害の発生を自動検知し待機系システムへ自動切替えする方法は、ビジネスサービス産業のシステム分野においてサービス継続などによる効果を狙い多く導入されている。一方、鉄鋼装置産業などの製造業におけるプロセス制御用システムでは、障害発生時の操業・設備への影響範囲の把握と安全面を重視し、操業部門の操業オペレータと計算機保守部門の保守員との間で連絡を取り合いながら行っており、待機系システムへのシステムの切替えは主に保守員の切替え操作による方法を採用している。従って、人間によるシステム切替え操作方法によるシステム切替え技術が前提となっている。

本発明は、上記のような従来の、二重化又はそれ以上の構成されたプロセス制御システムのシステム切替えに関する問題点に鑑みてなされたものであり、高度なハードウェアやＯＳの専門知識を必要とせずに、二重化又はそれ以上の構成されたプロセス制御システムを構成する汎用ハードウェアやＯＳの標準実装機能と、ユーザが開発するアプリケーションソフトウェアのみで、安価で保守性に優れ、汎用性のあるシステム切替え装置を備えた二重化構成の実現を目的とする。

本発明のプロセス制御システムは、下記の如くである。
（１）本発明のプロセス制御システムは、それぞれがプロセス制御用サーバを有する複数組の制御システムと周辺装置とがルータ装置を含むネットワーク装置で接続され、上記制御システムそれぞれが製造プロセスの各機器に接続されており、システム監視装置により、並列稼動する上記制御システムそれぞれの稼動モードを、上記製造プロセスを実際に制御する本番系モード又は待機系モードに切替えて、稼動モードが本番系モードの制御システムで製造プロセスを制御する、多重化構成のプロセス制御システムであって、
上記システム監視装置は、上記プロセス制御用サーバそれぞれとハードウェア信号線Ａで接続されており、上記制御システムそれぞれのプロセス制御用サーバに、オペレータの指示により本番系モード又は待機系モードへ切替える稼動モード切替え指示をハードウェア信号線Ａ経由で出力し、次に、プロセス制御用サーバそれぞれから返信される稼動モード切替えが完了した旨の信号を上記ハードウェア信号線Ａ経由で受信して、ハードウェア信号線Ｂを経由して、新たに本番系モードとなった制御システムが上記製造プロセスの各機器へ接続されるように切替える信号を出力し、
本番系モードから待機系モードへ切替わる制御システムのプロセス制御用サーバは、上記稼動モード切替え指示により、それまで実行していたアプリケーション用データを上記ネットワーク装置を経由して接続された制御用ＤＢサーバに保存し、
待機系モードから本番系モードへ切替わる制御システムのプロセス制御用サーバは、上記稼動モード切替え指示により、今後実行するためのアプリケーション用データを上記ネットワーク装置を経由して接続された上記制御用ＤＢサーバから取得・復元して、
複数組の制御システムの稼動モードの切替えに際して、製造プロセスを継続的に制御することを特徴とする。

（２）本発明のプロセス制御システムは（１）に記載のプロセス制御システムにおいて、
上記ネットワーク装置のルータ装置は、
上記プロセス制御用サーバそれぞれの各稼動モードにおけるルーティング設定情報と、上記周辺装置のルーティング設定情報とからなるルーティング定義情報ファイルが予め設定されて記録されており、
上記システム監視装置から入力された上記稼動モード切替え指示により上記待機系モードのプロセス制御用サーバが該ルータ装置に入力するルーティング情報書替え指示によって、上記ルーティング定義情報ファイルに基づき、プロセス制御用サーバそれぞれと周辺装置との接続を稼動モードに応じて切替えることを特徴とする。

（３）本発明のプロセス制御システムは（２）に記載のプロセス制御システムにおいて、
上記システム監視装置は、
上記オペレータの稼動モードの切替え指示入力に基づいてハードウェア信号線Ａ経由で、
上記制御システムそれぞれのプロセス制御用サーバが有するサーバ切替え部に、本番系モードから待機系モードへ、又は待機系モードから本番系モードへ稼動モードを切替える指示を入力するサーバモード入力／切替え指示部と、
待機系モードのプロセス制御用サーバが有するルーティング書替え部に、上記ルータ装置のルーティング設定情報の切替え指示を入力するルータモード入力／切替え指示部と、
本番系モード及び待機系モードのプロセス制御用サーバそれぞれが有するＡＰデータ保存／復元部に、実行中のアプリケーションのアプリケーション用データを、上記制御用ＤＢサーバに保存するためのアプリケーション用データ保存指示、又は、上記制御用ＤＢサーバから復元するためのアプリケーション用データ復元指示を入力するＡＰデータ合せ指示部と、
を具備することを特徴とする。

（４）本発明のプロセス制御システムは（３）に記載のプロセス制御システムにおいて、
上記システム監視装置のサーバモード入力／切替え指示部は、本番系モード及び待機系モードの各プロセス制御用サーバ並びに該各プロセス制御用サーバに付属したＲＡＳ装置から入力される稼動状態及び稼動モードの情報に基づいて、各制御システムの稼動モードの切替えの可否をシステム切替え条件により判定して、該判定の結果に基づき、上記稼動モードを切替える指示を出力することを特徴とする。

（５）本発明のプロセス制御システムは（３）又は（４）に記載のプロセス制御システムにおいて、
上記プロセス制御用サーバそれぞれのルーティング書替え部は、
上記システム監視装置のルータモード入力／切替え指示部より上記ルーティング設定情報の切替え指示を受けて、上記ルータ装置のルーティング情報書替え部に上記ルーティング情報書替え指示を入力し、
次に、上記ルータ装置に記録されている上記ルーティング定義情報ファイルに基づいたルーティング定義情報の読込み結果及びルータ定義書替え完了結果を、上記システム監視装置へ報告することを特徴とする。

（６）本発明のプロセス制御システムは（５）に記載のプロセス制御システムにおいて、
上記プロセス制御用サーバそれぞれのルーティング書替え部は、所定のタイミングチャートに基づきＴｅｌｎｅｔコマンドを用いて、上記ルータ装置のルーティング情報書替え部にルーティング設定情報の切替え指示を行うことを特徴とする。

（７）本発明のプロセス制御システムは（３）〜（６）のいずれかに記載のプロセス制御システムにおいて、
上記プロセス制御用サーバそれぞれのＡＰデータ保存／復元部は、所定の周期で定期的にか、上記システム監視装置のＡＰデータ合せ指示部から入力する上記アプリケーション用データ保存指示を受けてか、又は上記システム監視装置からの単発的なシステム切替え指示を受けて、実行中の製造プロセスを制御するアプリケーションのアプリケーション用データを、上記制御用ＤＢサーバへ送信し、
上記システム監視装置のＡＰデータ合せ指示部から入力する上記アプリケーション用データ復元指示を受けて、上記制御用ＤＢサーバより最新のアプリケーション用データを受信し復元することを特徴とする。

（８）本発明のプロセス制御システムは（３）〜（７）のいずれかに記載のプロセス制御システムにおいて、
上記システム監視装置が有する切替えモード保持部は、
本番系モードの制御システムが有する本番系ＰＬＣ及び待機系モードの制御システムが有する待機系ＰＬＣそれぞれと、上記ハードウェア信号線Ｂで接続されており、
上記プロセス制御用サーバの切替え、上記ルータ装置のルート接続の変更、及び、アプリケーションのデータ合せが完了したことを、上記サーバモード入力／切替え指示部、上記ルータモード入力／切替え指示部、及び、上記ＡＰデータ合せ指示部から入力される情報を基にして認識し、制御システムそれぞれの稼動モードの情報であるシステム切替え完了状態を、上記本番系ＰＬＣ及び上記待機系ＰＬＣそれぞれへ出力し、
上記本番系ＰＬＣ及び上記待機系ＰＬＣそれぞれは、該システム切替え完了状態に基づいて、本番系システムの制御・操作出力が製造プロセスへ入力されて操業するよう切替わること、を特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、主として汎用の機器を用いて二重化又はそれ以上の構成されたプロセス制御システムにおいて、汎用のハードウェアやＯＳ実装機能とアプリケーションソフトウェアで開発したシステム切替え指示プログラムのみで実現できるため、高度なハードウェア及びＯＳのシステム切替え専門知識を必要とせずに、プロセス制御システムの本番系構成を待機系構成へ短時間に切替え及び操業・設備への追従を可能とすることができる。これにより、メーカ専門家でない計算機保守部門の人でも、汎用技術知識範囲内で保守することが容易にできる。さらに、汎用品によるシステム切替え方法のため、安価で汎用性があり、複数に分散しているプロセス制御用システムにも容易に適用可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について、高炉鉄鋼業の原料製造プロセスを製造プロセスの一例に適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本発明の適用先は、この高炉鉄鋼業の原料製造プロセスに限定されないことは言うまでもない。

＜プロセス制御システム構成例＞
図１に、本発明の実施の形態のプロセス制御システムの全体構成例を示す。
以下では、多重化構成の例として二重化構成について、１対の制御システムＡ，Ｂのうち制御システムＡが本番系システム、制御システムＢが待機系システムとなっているとして説明する。製造プロセスの本番系システムでは、当該製造プロセスを統括して制御するプロセス制御用サーバ１１０と、当該プロセス制御用サーバ１１０と原料輸送設備の自動運転を制御する下位制御装置（例えばＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１４０とを接続するための下位装置（ＰＬＣ）伝送接続用ＧＷサーバ（ＰＬＣ接続用ＧＷサーバ）１３０と、原料輸送設備末端のＩ／Ｏ入出力及び制御を行う下位制御装置（ＰＬＣ）１４０とが、それぞれの間に複数台のスイッチングハブ１２０を配置して接続されている。また、プロセス制御用サーバ１１０には、製造プロセスを構成する各設備（システム）の異常検知や立上げの指示を外部装置（例えばシステム監視装置１２００など）より可能とするＲＡＳ（Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，Ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ）装置１５０が接続される。これら装置１１０〜１５０は、本番系システム１００を構成して通常稼動する。システムの信頼性と保守性を考慮し、本番系システム１００（制御システムＡ）を構成する各装置と同一の装置２１０〜２５０により構成される待機系システム２００（制御システムＢ）が並設される。

なお、本実施の形態の二重化構成されたプロセス制御システムにおいて、制御システムは、本番系と待機系の１対（Ａ，Ｂ）のシステムで構成され、ある時点において製造プロセスを実際の制御している稼動モードにあるシステムを、その時点における「本番系システム」と呼び、稼動モードにないシステムを、その時点における「待機系システム」と呼ぶ。したがって、本番系と待機系とは相対的な稼動モードを意味し、制御システムのトラブル、テスト等に際して当該稼動モードは切替えられる。上記したように、制御システムＡが本番系システムとなり、制御システムＢが待機系システムとなっているとして記す。また、本実施の形態では、多重化の例として、このような二重化を例示して説明するが、三重化以上の多重化が行われてもよいことは言うまでもない。この場合、その多重化の数に応じたプロセス制御システムが並列に接続され、そのうちの少なくとも１つが、上記制御システムＡと同様に本番系システムとなり、残りが、上記制御システムＢと同様に待機系システムとなる。

このように構成された二重化構成されたプロセス制御システムにおいて製造プロセスを実行するとき、本番系と待機系の１対（Ａ，Ｂ）の制御システム１００，２００は、ともに稼動状態すなわち電源がＯＮであり、且つ、製造プロセスを制御するため等のアプリケーション（ＡＰ）が並行して実行される。ただし、実際に製造プロセスを制御するための制御・操作出力としては、本番系システム（例えば図１の場合、制御システム１００）の出力が、有効な出力として下記のＰＬＣ等の機器に出力されるようになっている。

製造プロセスを構成する原料輸送設備の末端のＰＬＣ−Ｉ／Ｏ群１０００（製造プロセスの各機器の例）は、本番系システム１００及び待機系システム２００に対してＰＬＣ専用ＬＡＮ１１００を介して接続されている。このＰＬＣ専用ＬＡＮ１１００は、通常ＰＬＣ−Ｉ／Ｏ群のメーカー専用の仕様のＬＡＮである。このＰＬＣ専用ＬＡＮ１１００は、本番系システム１００と待機系システム２００とに対する共通（共用）装置であり、両方のシステムは、原料輸送設備に含まれるＰＬＣ−Ｉ／Ｏ群１０００とは常時信号の送受信をおこなっている。

更に、上記製造プロセスのプロセス制御システムを含む全システム構成の付帯装置群としては、現場オペレータが製造プロセスを操作・制御するための操業監視・制御用端末装置群３００と、原料輸送設備の様々なセンサ・装置の測定データである解析用データの保存を行うと共に当該解析用データを基に操業解析の支援をおこなう制御用ＤＢサーバ４００と、当該製造プロセス以外の他の製造プロセスのプロセス制御用サーバ（図示せず）と接続するための他プロセス制御サーバ接続用ＧＷ装置５００と、当該製造プロセスを統括する上位サーバ系と接続するための上位伝送用通信制御装置６００となどのような、複数のサーバ装置及び周辺装置がある。これら付帯装置群３００〜６００は、本番系システム１００及び待機系システム２００に対して、複数台のスイッチングハブ７００、９００及びシステム切替え用ルータ装置８００を有するネットワークを介して接続されている。

なお、図１では、本番系システム１００及び待機系システム２００において、ＰＬＣ接続用ＧＷサーバ１３０、２３０を接続構成装置として用いているが、プロセス制御用サーバ１１０と下位制御装置１４０とがＥｔｈｅｒｎｅｔなどの汎用ＬＡＮで接続する場合は、このＰＬＣ接続用ＧＷサーバ１３０、２３０を省略しても構わない。

また、外部から入力される本番系システム１００と待機系システム２００の切替え指示、及び、製造システム全体の稼動状態の監視と稼動状態の外部出力を行うシステム監視装置１２００と、当該システム監視装置１２００による監視結果出力を現場オペレータに提示したり現場オペレータが切替え指示の入力をするための現場表示／設定盤１３００とが、上記の本番系システム１００、待機系システム２００及び付帯装置群３００〜６００に、図１に示した如く接続されている。

図２に本発明の実施の形態のプロセス制御システムにおけるネットワーク接続構成図の一例を示す。

本実施の形態において全ネットワークは、上記［背景技術］で説明したようにオープン系システムである。よって、この全ネットワークは、システム監視装置１２００・本番系システム１００・待機系システム２００に接続された監視装置系ＬＡＮ（例えば汎用Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＬＡＮで構成）すなわちＳＷ−ＨＵＢ９００、並びに、操業監視・制御用端末装置群３００及び制御用ＤＢサーバ４００に接続された情報系ＬＡＮ（例えば汎用Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＬＡＮで構成）、及び、他プロセス制御用サーバ接続ＧＷ装置５００及び上位伝送通信制御装置６００に接続された伝送系ＬＡＮすなわちＳＷ−ＨＵＢ７００などのネットワーク群により、構成されている。各ネットワーク群は、ネットワークの接続及び切替え機能を有するルータ装置８００に接続されている。一方、本番系システム１００と待機系システム２００とは、監視装置系ＬＡＮ（ＳＷ−ＨＵＢ９００）とは別に、ルータ装置８００と例えば汎用ＬＡＮで直結的に接続されている。

ルータ装置８００は、図２に示すように、各ネットワーク群であるＳＷ−ＨＵＢ７００，９００及び直結ＬＡＮと接続するための接続ＰＯＲＴ、すなわちＬＡＮ１（８０４）、ＬＡＮ２（８０５）、ＬＡＮ３（８０６）、ｅｔｈ０（８０２）、ｅｔｈ１（８０３）と、ネットワーク切替え用のルーティング情報書替え部８０１とを有する。尚、各接続ＰＯＲＴに対応してＩＰアドレスＡ１（８０８）、Ｂ１（８０９）、Ｃ１（８１０）、α１（８０７）、β１（８０７）がそれぞれ付与されている。当該ルータ装置８００は、所望の数の接続ＰＯＲＴを有する市販のルータ装置構成を使用することができる。

図３には、本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０の構成を示す。又、待機系システムのプロセス制御用サーバ２１０も同様の構成を有する（ただし符号は２００番台である）。

本番系システム１００のプロセス制御用サーバ１１０は、操業のために製造プロセスを統括して制御するプロセス制御部１１４に加えて、サーバ本体を切替える、すなわちその稼動モードを本番系モードから待機系モードへ又はその逆へ切替えるサーバ切替え部１１１と、サーバ本体の稼動モードの切替えすなわちシステム切替えに際してルータ装置８００のルーティング定義情報を切替えるルーティング書替え部１１２と、システム切替え時の製造プロセスの操業・設備の稼動状態への追従を可能とするのに必要な、製造プロセスを制御するアプリケーション（ＡＰ）の入出力データ（アプリケーション用データの一例。以下「ＡＰデータ」とも言う。）を保存又は復元するＡＰデータ保存／復元部１１３と、を有する。並行して稼動状態にある待機系システム２００のプロセス制御用サーバ２１０も本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０と同様の構成である。

より具体的に説明する。サーバ切替え部１１１は、システム監視装置１２００よりシステムの切替え指示（すなわち、本番系モードから待機系モードへの切替え指示。稼働モード切替え指示の一例。）を受け、まず、本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０及び待機系システムのプロセス制御用サーバ２１０のサーバ稼動状態（正常状態：ＯＮ又は休止状態：ＯＦＦ）と、切替え指示に従い切替えたサーバ計算機立上げ（稼動）モード（本番系モード又は待機系モード）を、システム監視装置１２００へ報告する。ルーティング書替え部１１２は、システム監視装置１２００から、ルータの定義読込み指示及び定義書替え指示（ルータ装置のルーティング設定情報の切替え指示の一例）を受け、ルータ装置８００内のルータ定義情報の読込み結果及びルータ定義書替え完了結果を、システム監視装置１２００へ報告する。なお、より詳細には、このルータ装置８００内で行われるルーティング変更は、このルーティング書替え部１１２又は２１２から出力されるルーティング情報書替え指示に従い開始され、後述するルーティング定義情報ファイルに基づいて行われる。そして、このルーティング変更結果を、ルーティング書替え部１１２又は２１２がルータ装置８００から取得して、システム監視装置１２０に報告することになる。ＡＰデータ保存／復元部１１３は、自立的に所定の周期で定期的にか、システム監視装置１２００のＡＰデータ合せ指示部１２０３から入力するＡＰデータ保存指示を受けてか、又はシステム監視装置１２００からの単発的なシステム切替え指示を受けて、実行中の製造プロセスを制御するアプリケーション（ＡＰ）のＡＰデータを、制御用ＤＢサーバ４００へ送信する。また、このＡＰデータ保存／復元部１１３は、システム監視装置１２００のＡＰデータ合せ指示部１２０３からＡＰデータ復元指示を受け、制御用ＤＢサーバ４００より最新のＡＰデータを受信し復元する。

＜制御用ＤＢサーバ＞
図４に示したように、制御用ＤＢサーバ４００は、上記の本番系プロセス制御用サーバ１１０のＡＰデータ保存／復元部１１３が、システム切替え時の操業・設備への追従を可能とするのに必要な、実行中のアプリケーションの入出力データ（ＡＰデータ）を、定期的に、又は、システム監視装置１２００からの単発的なシステム切替え指示に基づき保存するためのＡＰデータ保存ＤＢ部４０１を有する。

＜ルータ装置＞
図５に示したように、ルータ装置８００は市販のルータ装置で良く、一般的なルータ装置の基本機能としてルーティング設定情報の保存及び書替えを行うルーティング情報書替え部８０１を有する。ルーティング設定情報は、ネットワーク機器の接続経路の情報であって、ルータ装置では通常は書替えが可能である。

例えば、本実施形態では、システム監視装置１２００のシステム切替え部１２０１から出力される本番系システムと待機系システムの切替え指示（稼働モードを切替える指示の一例）に基づき、制御システムＡ，Ｂのうち稼動するように選択された本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０又は待機系システムのプロセス制御用サーバ２１０のルーティング書替え部１１２、２１２から、Ｔｅｌｎｅｔを利用して、ルーティング情報書替えコマンド（ルーティング情報書替え指示の一例）が出力される。すると、ルーティング情報書替え部８０１は、このルーティング情報書替えコマンドに基づき、ルーティング情報の書換え・保存の動作をする。またこの際、本番系システムにトラブルがあるときを想定して、待機系システムのルーティング書替え部２１２からのルーティング情報書替えコマンドを、ルーティング情報書替え部８０１が用いるようにしても良い。

なお、ルーティング情報の書替え部８０１には、制御システムＡ，Ｂそれぞれが本番モード、待機モード等になったときのルーティング設定情報の一覧の情報（ルーティング定義情報ファイルの一例）が、予め設定されて記録されている。そして、ルータ装置８００は、ルーティング書替え部１１２又は２１２の指示に応じて、当該ルーティング定義情報ファイルに定められたルーティング設定情報に基づき、新たな接続先にルータ装置８００の各ＰＯＲＴを接続させる。

＜システム監視装置＞
図６に示したように、システム監視装置１２００は、１対の制御システムＡ，Ｂについて本番系システム１００と待機系システム２００との稼動モードの切替え（すなわち製造システムの制御を実行するシステムの選択）を実行する機能をもち、以下の４つの機能ブロックにより構成される。
（１）サーバモード入力／切替え指示部１２０１
（２）ルータモード入力／切替え指示部１２０２
（３）ＡＰデータ合せ指示部１２０３
（４）切替えモード保持部１２０４

上記の（１）−（４）各部の説明を以下で行う。
（１）サーバモード入力／切替え指示部１２０１は、システムの異常検知や立上げ指示を外部装置より可能とする、本番系システムのＲＡＳ１５０及び待機系システムのＲＡＳ２５０それぞれに対して、専用のハードウェア信号線Ａ１６０で接続されており、それぞれのＲＡＳ１５０、２５０から本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０と待機系システムのプロセス制御用サーバ２１０それぞれの稼動状態及び稼動モードの情報（ＲＡＳハード信号ともいう。）が入力される。又、サーバモード入力／切替え指示部１２０１は、現場表示／設定盤１３００で作業オペレータが入力した切替え指示（稼動モードの切替え指示の一例）に基づいて、本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０と待機系システムのプロセス制御用サーバ２１０（特にサーバ切替え部１１１，２１１）に対して、製造システムの制御を実行する又は実行しないという切替えを指示するシステム切替え指示（稼動モードを切替える指示の一例）を出力する。

スイッチングＨＵＢ９００と、本番系プロセス制御用サーバ１１０及び待機系プロセス制御用サーバ２１０と、ルータ装置８００とが、図２に示したように、汎用インターフェース（例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ）によりそれぞれのＰＯＲＴで接続されている。

（２）ルータモード入力／切替え指示部１２０２は、ハードウェア信号線Ａ１６０を経由して、本番系プロセス制御用サーバ１１０又は待機系プロセス制御用サーバ２１０のルーティング書替え部１１２、２１２に向けて、ルーティング切替え指示（ルータ装置のルーティング設定情報の切替え指示の一例）を出力する。ルーティング書替え部１１２、２１２は、上述のように、当該ルーティング切替え指示に基づき、ルータ装置８００へＴｅｌｎｅｔコマンドを使い汎用ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）経由で、ルータ装置８００のルーティング情報書替え部８０１へ、ルーティング情報書替えコマンド（ルーティング情報書替え指示の一例）を入力し、又ルーティング設定情報の切替え指示を入力する。ここで、制御システムＡ，Ｂについて本番系及び待機系のルーティング設定情報と、周辺装置（例えば、端末装置群３００等）のルーティング設定情報とからなるルーティング定義情報の一覧は、予め作業オペレータや計算機保守員等が、予めルータ装置８００のルーティング情報書替え部８０１に、ルーティング定義情報ファイルとして設定しておくことが望ましい。

（３）ルータモード入力／切替え指示部１２０２が、本番系プロセス制御用サーバ１１０及び待機系プロセス制御用サーバ２１０から、それぞれの稼動モードの切替えが正常に完了したこと示す信号（稼働モード切替が完了した旨の信号の一例）を、ハードウェア信号線Ａ１６０経由で受信すると、ＡＰデータ合せ指示部１２０３は、起動され、並列して稼動状態にある本番系プロセス制御用サーバ１１０又は待機系プロセス制御用サーバ２１０のＡＰデータ保存／復元部１１３へ、実行中のアプリケーションのデータ合せ指示（例えばＡＰデータ保存指示及びＡＰデータ復元指示等）を出力し、その後、本番系プロセス制御用サーバ１１０及び待機系プロセス制御用サーバ２１０から、アプリケーションのデータ合せが完了した旨の返答である完了信号を受信する。ここでアプリケーションのデータ合せとは、制御システムの稼動モードの切替え（本番系⇔待機系）に際して、本番系プロセス制御用サーバ１１０及び待機系プロセス制御用サーバ２１０において制御を実行中のアプリケーション間で処理中の対応するデータ間の値を整合させることである。

言い換えれば、システム監視装置１２００から本番系モード又は待機系モードの制御システムへハードウェア信号線Ａ１６０を経由して入力される「稼動モード切替え指示」は、以上の（１）サーバモード入力／切替え指示部１２０１〜（３）ＡＰデータ合せ指示部１２０３から出力される３つの指示信号（つまり、「稼動モードを切替える指示」、「ルータ装置のルーティング設定情報の切替え指示」、及び、「ＡＰデータ保存指示」又は「アＡＰデータ復元指示」）を含む。

（４）切替えモード保持１２０４は、本番系ＰＬＣ１４０と待機系ＰＬＣ２４０それぞれと専用回線のハードウェア信号線Ｂ１７０で接続されており、プロセス制御用サーバ１１０、２１０の切替え、ルータ装置８００のルート接続の変更、及びアプリケーションのデータ合せそれぞれが完了したことを、サーバ状態入力／切替え指示部１２０１、ルータモード入力／切替え指示部１２０２、及びＡＰデータ合せ指示部１２０３からの連絡を基にして認識し、制御システムＡ，Ｂの稼動モードの情報であるシステム切替え完了状態を、制御システムＡ（本番系）のＰＬＣ１４０と制御システムＢ（待機系）のＰＬＣ２４０それぞれへ出力する機能である。各ＰＬＣ１４０、２４０は、当該システム切替え完了状態に基づいて、本番系システムの制御・操作出力で製造プロセスが操業するように接続する。

上記のシステム監視装置１２００は、例えばＬＡＮボードを有するＦＡ用コンピュータで構成すると良い。又、現場表示／設定盤１３００は、液晶ディスプレーやキーボードで構成しても良いが、当該装置を組み込んだ専用の操作盤の態様に構成しても良い。

＜ルーティング定義情報ファイル及びルーティング設定情報の説明＞
ルータ装置８００でネットワーク接続する際に用いるルーティング設定情報について説明する。

図７にルータ装置８００内のルーティング情報の書替え部８０１に入力・設定されるルーティング設定情報の一覧の例を示す。本番系プロセス制御用サーバ１１０及び待機系プロセス制御用サーバ２１０のルーティング書替え部１１２、２１２は、予めルーティング設定情報の一覧をルーティング定義情報ファイルとして設定されて保持（記録）している。

図７において、ｃｏｎｆｉｇ定義情報３０は、汎用ネットワークに接続された各機器（プロセス制御用サーバ１１０，２１０及び周辺装置）のルーティング設定情報群であり、定義情報単位のｃｏｎｆｉｇ名３１、各接続機器についての接続先名称ｐｏｒｔ３２、及びＩＰアドレス３３などで構成される。ルーティング設定情報は、製造プロセスの制御を実行するシステムが、本番系システム若しくは待機系システムであるとき、又はその切り替え中（ＩＤＬＥ状態）における、各機器の汎用インターフェース間の接続状態を設定する情報であって、上記ｃｏｎｆｉｇ定義情報３０で定義されている。

具体的に図２及び図７を用いて説明する。
ルーティング設定情報のシステム稼動選択３４は、本番系システム１００又は待機系システム２００が操業稼動状態であることを示す。尚、ＩＤＬＥは、本番系システム１００又は待機系システム２００のシステム切替え途中の状態を示す。ルータ装置８００内のｃｏｎｆｉｇ定義情報３０は、システム稼動選択３４単位にルータ装置８００内に定義される。具体的には、システム稼動選択３４に対応した『ｈｏｎｂａｎ．ｃｆｇ』、『ｉｄｌｅ．ｃｆｇ』又は『ｔａｉｋｉ．ｃｆｇ』のｃｏｎｆｉｇ名３１が、図１の現場表示／設定盤１３００又はシステム監視装置１２００から入力されるシステム切替え指示により、本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０又は待機系システムプロセス制御用サーバ２１０のルーティング書替え部１１２，２１２を経由し、Ｔｅｌｎｅｔを利用したルーティング情報書替えコマンド（Ｔｅｌｎｅｔコマンド）で渡される。図２のルータ装置８００では、当該ｃｏｎｆｉｇ名３１を有効とし、先に渡されたｃｏｎｆｉｇ名３１を無効として動作する。このように、ｃｏｎｆｉｇ名３１を切替えるだけのため、ルーティング設定情報の切替えが短時間に実現可能となる。

また、例えば、稼働中の制御システムを本番系状態から待機系状態へ切替える際にルーティング設定情報を切替える場合は、一旦、ＩＤＬＥ（本番系⇔待機系切替え中）のルーティング設定情報を有効とし、所定の時間が経過した後、それまでの待機系システムのルーティング設定情報を有効とする。具体的には、ＩＤＬＥのルーティング設定情報は、システム監視装置１２００との接続ｐｏｒｔ（図２のＬＡＮ３ ８０６）のみを有効とし、他接続ｐｏｒｔ（図２のｅｔｈ０（８０２）、ｅｔｈ１（８０３）、ＬＡＮ１（８０４）、ＬＡＮ２（８０５））を無効とする設定情報である。ここで、接続ｐｏｒｔのｅｔｈ０、１は、ルータ装置８００の物理的接続先を示しており、本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０又は待機系システムプロセス制御用サーバ２１０と直結汎用ＬＡＮで接続される。また、同様にＬＡＮ１〜ＬＡＮ３は、情報系ＬＡＮ及び伝送系ＬＡＮ（ＳＷ−ＨＵＢ７００）と、監視装置系ＬＡＮ（ＳＷ−ＨＵＢ９００）で接続される。このＩＤＬＥのルーティング設定情報の設定により、システム切替えの途中状態で、誤ったルーティング情報によるＬＡＮ上のデータ送受信が行われ、システムの誤動作や操業・設備の重大なトラブル発生を防ぐことが可能となる。特に高い信頼性が要求される製鉄業等のプロセス制御システムでは、重要な切替え方法である。尚、ＩＤＬＥの有効とする上記の方法は、待機系状態から本番系状態へルーティング設定情報を切替えるときも同様である。

本番系状態から待機系状態へルーティング設定情報を切替えるときのルータ接続ＬＡＮルートについて説明する。今着目している制御システムにおいて、図７に記載のシステム稼動選択３４が本番系（状態）の場合、ｃｏｎｆｉｇ名３１は、ｈｏｎｂａｎ．ｃｆｇが有効となっている。そして、ｐｏｒｔ３２のｅｔｈ０、ＬＡＮ１〜ＬＡＮ３それぞれのＩＰアドレスはα１、Ａ１〜Ｃ１であり、それぞれの接続先３５は、本番系プロセス制御用サーバ、情報系ＬＡＮ、伝送系ＬＡＮ、監視装置系ＬＡＮとする。このルータ接続ＬＡＮルートを図２で説明すると、着目している制御システムが本番系状態であり当該制御システムのプロセス制御用サーバ１１０のＥＴＨＥＲＮＥＴカードのＩＰアドレス：α２の接続先は、ルータ装置８００のｐｏｒｔ：ｅｔｈ０（ＩＰアドレス：α１）を経由し、ｐｏｒｔ：ＬＡＮ１（ＩＰアドレス：Ａ１）、ｐｏｒｔ：ＬＡＮ２（ＩＰアドレス：Ｂ１）に接続される。

次に、着目している制御システムを待機系状態に切替えるときに、そのルーティング設定情報を切替えた場合、図７のｃｏｎｆｉｇ名３１は、ｔａｉｋｉ．ｃｆｇが有効となる。そして、ｐｏｒｔ３２のｅｔｈ１、ＬＡＮ１〜ＬＡＮ３それぞれのＩＰアドレスβ１、Ａ１〜Ｃ１であり、それぞれの接続先３５は、待機系プロセス制御用サーバ、情報系ＬＡＮ、伝送系ＬＡＮ、監視装置系ＬＡＮとする。このルータ接続ＬＡＮルートを図２で説明すると、待機系プロセス制御用サーバ２１０のＥＴＨＥＲＮＥＴカードのＩＰアドレス：β２の接続先は、ルータ装置８００のｐｏｒｔ：ｅｔｈ１（ＩＰアドレス：β１）を経由し、ｐｏｒｔ：ＬＡＮ１（ＩＰアドレス：Ａ１）、ｐｏｒｔ：ＬＡＮ２（ＩＰアドレス：Ｂ１）に接続される。

＜システム切替えフロー：本番系システム⇒待機系システム＞
図８は、本番系システムから待機系システムへの制御システムの切替え処理のフロー図である。

待機系切替え選択要求処理Ｓ１０１は、本番系システムに何らかのシステム障害が発生した場合や定期的保守等において、計算機保守員又は操業オペレータ等が図１の現場表示／設定盤１３００からシステム切替え操作を行うことにより、現場表示／設定盤１３００で実行される。つまり、この待機系切替え選択要求処理Ｓ１０１において、現場表示／設定盤１３００は、オペレータ等の操作に基づいて、待機系切替え選択要求（稼動モードの切替え指示の一例）を出力する

待機系切替え選択要求処理Ｓ１０１で入力された待機系切替え選択要求により、図６に示したシステム監視装置１２００内のサーバモード入力／切替え指示部１２０１は、本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０及び待機系システムプロセス制御用サーバ２１０の各ＲＡＳハード信号を取得し、システム切替えを正常に処理可能かどうかを判断するために、システム切替え条件判定処理Ｓ１０２を行う。尚、システム切替え操作前は、本番系システムと待機系システムのどちらが操業で稼動しているかを外部（例えば現場表示／設定盤１３００）に通知（入力）しているが、システム切替え操作開始〜システム切替え完了までは、外部（例えば現場表示／設定盤１３００）にシステム切替え中であることを通知（入力）している。

このシステム切替え条件判定処理Ｓ１０２では、図１の本番系システムのＲＡＳ１５０及び待機系システムのＲＡＳ２５０のハード接点信号（ハードウェア信号線Ａ１６０を介したＲＡＳハード信号）により入力されている、本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０及び待機系システムのプロセス制御用サーバ２１０の各ハードウェア稼動信号に基づいて、その制御システムの稼働モードの切替の可否を、システム切替え条件により判定して、システム監視装置１２００内のサーバモード入力／切替え指示部１２０１が、それぞれのプロセス制御用サーバ１１０、２１０が正常稼動中（ＯＮ状態）か又は停止状態（ＯＦＦ）なのかを判断を行う。

システム切替え条件の一例として、システム監視装置１２００内のサーバモード入力／切替え指示部１２０１は、切替え先の待機系システムのプロセス制御用サーバ１１０が停止状態の場合には、システムの切替えが不可のため、稼働モードの切替えが不可であると判定し、異常処理Ｓ１１０を実施して、図１の現場表示／設定盤１３００の切替条件不成立を通知し、且つ、システム切替え処理の続行を停止する。尚、システム切替え条件判定処理Ｓ１０２は、各プロセス制御用サーバのハードウェアが正常に動作しているかどうかも検出することを目的としている。

又、システム切替え条件判定処理Ｓ１０２の結果、待機系システムのプロセス制御用サーバ１１０が正常（ＯＮ）の場合、図６のシステム監視装置１２００内のサーバモード入力／切替え指示部１２０１は、後続のシステム切替え指示処理Ｓ１０３を実行して、系切替え指令（稼働モード切替え指示に含まれる稼動モードを切替える指示の一例）を、図３の本番系システムのサーバ切替え部１１１へは待機系として、また、待機系システムのサーバ切替え部２１１へは本番系として、図２の監視装置系ＬＡＮ（ＳＷ−ＨＵＢ９００）を介して出力する。図１の本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０及び待機系システムのプロセス制御用サーバ２１０は、前記系切替え指令信号に基づき、自計算機が本番系モード又は待機系モードのどちらの稼動モードにあるかを認識する。すなわち、各サーバの稼動モードが決定する。なお、この例の場合、それまで本番系モードであったプロセス制御用サーバ１１０は、自らが待機系モードに設定されると認識する一方、待機系モードであったプロセス制御用サーバ２１０は、自らが本番系モードに設定されると認識する。

図１の本番系システムのプロセス制御用サーバ１１０及び待機系システムのプロセス制御用サーバ２１０のサーバ切替え部１１１，２１１は、自身（計算機）の稼動モード、すなわち本番系モード又は待機系モードを、上記のようにして認識した後、その認識結果である稼動モード信号（稼働モード切替が完了した旨の信号の一例）を、各ＲＡＳのハード接点信号（ハードウェア信号線Ａ１６０）へ出力する。次に、図１のシステム監視装置１２００内のサーバモード入力／切替え指示部１２０１は、各ＲＡＳ１５０，２５０から入力した稼動モード信号に基づいて、各プロセス制御用サーバの稼動モードが正常に認識されたかどうかの判定を行うシステム切替え判定処理Ｓ１０４を、実行する。尚、各プロセス制御用サーバの稼動モード信号が、システム切替え指示処理Ｓ１０３における系切替え指令の通りになっていない場合は、システム切替え不能と判断し、システム監視装置１２００内のサーバモード入力／切替え指示部１２０１が異常処理Ｓ１１０を行う。尚、上記システム切替え判定処理Ｓ１０４は、各プロセス制御用サーバのＯＳ、ミドルウェア、ＡＰが正常に動作しているかどうかを検出することを目的としている。

システム切替え判定処理Ｓ１０４で得たシステム切替えの結果が正常、すなわち、システム切替え正常の場合、図１のシステム監視装置１２００のルータモード入力／切替え指示部１２０２は、ルータ定義切替え指示処理Ｓ１０５を実行して、図３の待機系プロセス制御用サーバ内ルーティング書替え部２１２へ、ルータ定義切替え指示（ルータ装置のルーティング設定情報の切替え指示の一例）を、汎用インターフェースのＴＣＰ／ＩＰ伝送を利用して出力する。上記ルーティング書替え部２１２は、同様にＴＣＰ／ＩＰ伝送を利用し、ルータ装置８００のルーティング設定定義情報の切替を行う。なお、ルーティング書替え部２１２は、上記の指示を受けて、ルータ装置８００のルーティング情報書替え部８０１にルーティング設定情報の切替え指示を入力することにより、ルーティング設定定義情報の切替を行う。また、最初に図１のシステム監視装置１２００のルータモード入力／切替え指示部１２０２は、現行のルータ設定定義情報の読込み指示（ルータ装置のルーティング設定情報の切替え指示の一例）を、上記ルーティング書替え部２１２へ行う。これは、ルータ装置８００の動作状態を確認することと、現行設定されているルーティング設定定義情報の変更が必要かどうかを判断することを目的としている。

ルーティング設定定義情報の読込み指示を受けた待機系プロセス制御用サーバ２１０内のルーティング書替え部２１２は、Ｔｅｌｎｅｔコマンドを利用し、図１のルータ装置８００の現行ルーティング設定定義情報を読込む。読込み取得情報は、図７のｃｏｎｆｉｇ名３１であり、システム監視装置１２００へＴＣＰ／ＩＰ伝送を利用し返送する。本例では、ｃｏｎｆｉｇ名はｈｏｎｂａｎ．ｃｆｇである。そして、図１のシステム監視装置１２００のルータモード入力／切替え指示部１２０２は、このルータ定義切替え指示処理Ｓ１０５において、ｃｏｎｆｉｇ名のｈｏｎｂａｎ．ｃｆｇを受信後、ルータ定義変更指示（上記ルータ定義切替え指示）を、待機系プロセス制御用サーバ２１０内のルーティング書替え部２１２へ出力することになる。尚、ｃｏｎｆｉｇ名が待機系プロセス制御用サーバ２１０内ルーティング書替え部１１２より一定時間返送されなかった場合は、図１のシステム監視装置１２００内のルータモード入力／切替え指示部１２０２により実行されるルータ定義切替え判定処理Ｓ１０６で異常と判定され、上記ルータ定義切替え判定処理Ｓ１０６内の異常処理Ｓ１１０が行われる。

ｃｏｎｆｉｇ名が正常に受信された後、図１のシステム監視装置１２００のルータモード入力／切替え指示部１２０２で実行されるルータ定義切替え指示処理Ｓ１０５では、次に待機系プロセス制御用サーバ２１０内のルーティング書替え部１１２経由で、ルータ装置８００内のルーティング設定定義変更（ｃｏｎｆｉｇ名の変更）を行う。具体的にはルーティング設定定義情報を、（１）ｃｏｎｆｉｇ名ｉｄｌｅ．ｃｆｇへ変更、（２）ｃｏｎｆｉｇ名ｔａｉｋｉ．ｃｆｇへ変更、の処理順番で待機系プロセス制御用サーバ２１０と、汎用ＴＣＰ／ＩＰ伝送で行う。ルーティング設定定義変更は、ルーティング設定定義情報の読込同様、ルータ装置８００とはＴｅｌｎｅｔコマンド利用し行う。尚、上記ルータ定義切替え指示処理Ｓ１０６のルーティング設定定義変更時、待機系プロセス制御用サーバ２１０内のルーティング書替え部１１２からの完了通知が、一定時間図１のシステム監視装置１２００内のルータモード入力／切替え指示部１２０２へ返送されなかった場合は、上記ルータモード入力／切替え指示部１２０２により実行されるルータ定義切替え判定処理Ｓ１０６で異常と判定され、上記ルータ定義切替え判定処理Ｓ１０６内の異常処理Ｓ１１０が行われる。

一方、ルータ定義切替え判定処理Ｓ１０６において、ルータ定義の書き換えが正常に実行されたと判定された場合、図１のシステム監視装置１２００のＡＰデータ合せ指示部１２０３は、ＡＰデータ合せ指示処理Ｓ１０７を実行し、待機系プロセス制御用サーバ２１０内のＡＰデータ保存／復元部２１３経由で、本番系プロセス制御用サーバ１１０が直前まで保存していた図１の制御用ＤＢサーバ４００内の最新ＡＰデータを、汎用ＴＣＰ／ＩＰ伝送で、待機系プロセス制御用サーバ２１０内ＡＰデータファイルへ復元する。

図１のシステム監視装置１２００内のＡＰデータ合せ指示部１２０３は、待機系プロセス制御用サーバ２１０内のＡＰデータ保存／復元部２１３からのＡＰデータ復元の完了通知が一定時間返送されなかった場合は、上記ＡＰデータ合せ指示部内のＡＰデータ合せ判定処理Ｓ１０８において異常と判定し、上記ＡＰデータ合せ判定処理Ｓ１０８内の異常処理Ｓ１１０を行う。

ＡＰデータ合せ判定Ｓ１０８で正常と判定された場合、図１のシステム監視装置１２００の切替えモード保持部１２０４が、外部システム切替え状態通知処理Ｓ１０９を行う。外部システム切替え状態通知処理Ｓ１０９では、図１のシステム監視装置１２００や現場／設定盤１３００へのランプ点灯、本番系ＰＬＣ１４０と待機系ＰＬＣ２４０それぞれへシステム切替え状態のハードウェア信号を出力する。

図９に、具体的なルータ定義変更タイミングチャートを示す。
５０は、待機系プロセス制御用サーバ２１０内のルーティング書替え部２１２が、Ｔｅｌｎｅｔコマンドによるｃｏｎｆｉｇ名ｉｄｌｅ．ｃｆｇへの変更要求処理と変更要求結果を有効とするためのリスタート要求処理の合計時間チャートである。

５１ａは、上記ルーティング書替え部２１２によるルータ定義変更後、次のルータ定義読込み処理５１までの余裕時間である。これは、Ｔｅｌｎｅｔが対話式の基本コマンド入力ツールであるため、十分な応答性を確保する必要があり、更に人間によるコマンド入力方式ではなく、アプリケーションプログラムとコマンドバッチファイルによるコマンドインターフェース方式であるため、確実に次の処理が行えるようにしている。

５１は、ルータ定義が確実に変更されたことを、上記ルーティング書替え部２１２が確認するためのｃｏｎｆｉｇ名の読込み処理の時間チャートである。

５１ｂは、待機系プロセス制御用サーバ２１０による（１）ルータ定義変更結果の判定と、（２）ルータ定義確認結果の判定の各処理と、図１のシステム監視装置１２００への判定結果送信処理５１ｃの合計時間チャートである。

５２は、図１のシステム監視装置１２００内のルーティング書替え部１１２の処理時間チャートであり、ｉｄｌｅ．ｃｆｇへのｃｏｎｆｉｇ名変更結果の判定処理と、待機系プロセス制御用サーバ２１０へ次のｃｏｎｆｉｇ名ｔａｉｋｉ．ｃｆｇの変更要求を行う処理５２aの合計時間チャートである。

ｃｏｎｆｉｇ名ｔａｉｋｉ．ｃｆｇへのルータ定義変更及び完了判定についても、上記ｉｄｌｅ．ｃｆｇへのｃｏｎｆｉｇ名のルータ定義変更及び完了判定と同様の時間チャートである。

尚、図９のルータ定義変更タイミングチャートは、待機系から本番系へのシステム切替えの場合でも同様のタイミングチャートとなる。

図１０に、具体的なルータ定義変更手順を示す。
６０は、本番系プロセス制御用サーバ１１０又は待機系プロセス制御用サーバ２１０内のルーティング書替え部１１２，２１２（図１０では６０ａ）が、ルータ装置８００へｃｏｎｆｉｇ名の変更要求処理と、変更要求処理を有効とするためのリスタート要求処理の詳細Ｔｅｌｎｅｔコマンド手順である。Ｔｅｌｎｅｔコマンドは、Ｔｅｒａ Ｔｅｒｍといったリモートコンソールツールなどを利用する。Ｔｅｌｎｅｔコマンドインターフェースを行う場合に、入力コマンドが完了したかどうかのイベント通知を得るため、リモートコンソールツールの標準実装機能であるコマンド結果が保存されたログファイルを図１０のルーティング書替え部６０ａが監視し判定する。

上記ルーティング書替え部６０ａは、図１システム監視装置１２００内のルータモード入力／切替え指示部１２０２により指示されたｃｏｎｆｉｇ名に従い、ルータ定義変更用Ｔｅｌｎｅｔコマンド群６０を実行する。ルータ定義変更用Ｔｅｌｎｅｔコマンド群６０は、予め人間によりｃｏｎｆｉｇ名別に設定入力されたルータ定義変更要求コマンドファイル６０ｃに保存されており、上記ルーティング書替え部６０ａが入力し、ルータ定義の変更を行う。

６１は、本番系プロセス制御用サーバ１１０又は待機系プロセス制御用サーバ２１０内のルーティング書替え部１１２(図１０では６０a)が、ルータ装置８００へのルータ定義が確実に変更されたことを確認するためのｃｏｎｆｉｇ名読込み処理の詳細Ｔｅｌｎｅｔコマンド手順である。

上記ルーティング書替え部６０ａは、ルータ定義を変更したｃｏｎｆｉｇ名に従い、ルータ定義読込み用Ｔｅｌｎｅｔコマンド群６０を実行する。ルータ定義読込み用Ｔｅｌｎｅｔコマンド群６０は、予め人間により設定入力されたルータ定義読込みコマンドファイル６１ａに保存されており、前記ルーティング書替え部６０ａが入力し、ルータ定義の読込み要求を行う。

上記ルーティング書替え部６０ａは、ルータ定義読込み用Ｔｅｌｎｅｔコマンド群６０の実行完了後、図１のシステム監視装置１２００内のルータモード入力／切替え指示部１２０２へ結果を返送する。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

以上では、二重化構成のプロセス制御システムを例として本発明のプロセス制御システムの実施の形態を説明したが、上述の通り、それ以上の多重化構成においても、制御システムをＡ、Ｂ，・・・と複数組を用いて、システム監視装置で制御システムに切替えの優先順位を設定して、上記の処理をより多重に拡張することにより容易に実施することが可能である。

なお、本発明の目的は、上述したプロセス制御システムの実施形態におけるシステム監視装置１２００、制御システムＡ，Ｂ、ルータ装置８００、及び制御用ＤＢサーバに上記した所定の処理を実行させるソフトウェアのプログラムを、プロセス制御システムを構成する各装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

本発明の実施の形態のプロセス制御システムの全体構成例の概略を示す図である。 本発明の実施の形態のプロセス制御システムのネットワーク接続の一例を示す図である。 制御システムＡ（本番系プロセス制御用システムとする）の内部構成の一例の図である。 制御用ＤＢサーバの内部構成の一例の図である。 ルータ装置のＰＯＲＴと内部構成の一例の図である。 システム監視装置の内部構成及び信号接続の一例を示す図である。 ルータ装置内に保持されるルーティング定義情報ファイルに記載されたルーティング設定情報を示す図である。 システム切替え（稼動モード切替え）手順フロー（例：本番系→待機系切替え後操業・設備の稼動継続）を説明するための図である。 ルータ定義変更タイミングチャート（本番系→待機系へのシステム切替え）を説明するための図である。 ルータ定義変更手順と処理構造を説明するための図である。

符号の説明

１００ 制御システムＡ（本番系プロセス制御用システム）
１１０ 本番系プロセス制御用サーバ
１１１ 本番系サーバ切替え機能部
１１２ 本番系ルーティング書替機能部
１１３ 本番系ＡＰデータ保存／復元機能部
１２０ スイッチングハブ
１３０ 本番系ＰＬＣ接続用ＧＷサーバ
１４０ 本番系ＰＬＣ
１６０ ハードウェア信号線Ａ
１７０ ハードウェア信号線Ｂ
２００ 制御システムＢ（待機系プロセス制御用システム）
２１０ 待機系プロセス制御用サーバ
２１１ 待機系サーバ切替え機能部
２１２ 待機系ルーティング書替機能部
２１３ 待機系ＡＰデータ保存／復元機能部
２２０ スイッチングハブ
２３０ 待機系ＰＬＣ接続用ＧＷサーバ
２４０ 待機系ＰＬＣ
３００ 端末装置群
４００ 制御用ＤＢサーバ
４０１ ＡＰデータ保存ＤＢ部
５００ 他プロセス制御サーバ接続ＧＷ装置
６００ 上位伝送用通信制御装置
７００ スイッチングハブ
８００ ルータ装置
８０１ ルーティング情報書替え部
９００ スイッチングハブ
１０００ ＰＬＣ Ｉ／Ｏ群
１１００ ＰＬＣ専用ＬＡＮ
１２００ システム監視装置
１２０１ サーバモード入力／切替え指示部
１２０２ ルータモード入力／切替え指示部
１２０３ ＡＰデータ合せ指示部
１２０４ 切替えモード保持部
１３００ 現場表示／設定盤

Claims (8)

1. それぞれがプロセス制御用サーバを有する複数組の制御システムと周辺装置とがルータ装置を含むネットワーク装置で接続され、前記制御システムそれぞれが製造プロセスの各機器に接続されており、システム監視装置により、並列稼動する前記制御システムそれぞれの稼動モードを、前記製造プロセスを実際に制御する本番系モード又は待機系モードに切替えて、稼動モードが本番系モードの制御システムで製造プロセスを制御する、多重化構成のプロセス制御システムであって、
   前記システム監視装置は、前記プロセス制御用サーバそれぞれとハードウェア信号線Ａで接続されており、前記制御システムそれぞれのプロセス制御用サーバに、オペレータの指示により本番系モード又は待機系モードへ切替える稼動モード切替え指示をハードウェア信号線Ａ経由で出力し、次に、プロセス制御用サーバそれぞれから返信される稼動モード切替えが完了した旨の信号を前記ハードウェア信号線Ａ経由で受信して、ハードウェア信号線Ｂを経由して、新たに本番系モードとなった制御システムが前記製造プロセスの各機器へ接続されるように切替える信号を出力し、
   本番系モードから待機系モードへ切替わる制御システムのプロセス制御用サーバは、前記稼動モード切替え指示により、それまで実行していたアプリケーション用データを前記ネットワーク装置を経由して接続された制御用ＤＢサーバに保存し、
   待機系モードから本番系モードへ切替わる制御システムのプロセス制御用サーバは、前記稼動モード切替え指示により、今後実行するためのアプリケーション用データを前記ネットワーク装置を経由して接続された前記制御用ＤＢサーバから取得・復元して、
   複数組の制御システムの稼動モードの切替えに際して、製造プロセスを継続的に制御することを特徴とする、プロセス制御システム。
2. 前記ネットワーク装置のルータ装置は、
   前記プロセス制御用サーバそれぞれの各稼動モードにおけるルーティング設定情報と、前記周辺装置のルーティング設定情報とからなるルーティング定義情報ファイルが予め設定されて記録されており、
   前記システム監視装置から入力された前記稼動モード切替え指示により前記待機系モードのプロセス制御用サーバが該ルータ装置に入力するルーティング情報書替え指示によって、前記ルーティング定義情報ファイルに基づき、プロセス制御用サーバそれぞれと周辺装置との接続を稼動モードに応じて切替えることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス制御システム。
3. 前記システム監視装置は、
   前記オペレータの稼動モードの切替え指示入力に基づいてハードウェア信号線Ａ経由で、
   前記制御システムそれぞれのプロセス制御用サーバが有するサーバ切替え部に、本番系モードから待機系モードへ、又は待機系モードから本番系モードへ稼動モードを切替える指示を入力するサーバモード入力／切替え指示部と、
   待機系モードのプロセス制御用サーバが有するルーティング書替え部に、前記ルータ装置のルーティング設定情報の切替え指示を入力するルータモード入力／切替え指示部と、
   本番系モード及び待機系モードのプロセス制御用サーバそれぞれが有するＡＰデータ保存／復元部に、実行中のアプリケーションのアプリケーション用データを、前記制御用ＤＢサーバに保存するためのアプリケーション用データ保存指示、又は、前記制御用ＤＢサーバから復元するためのアプリケーション用データ復元指示を入力するＡＰデータ合せ指示部と、
   を具備することを特徴とする、請求項２に記載のプロセス制御システム。
4. 前記システム監視装置のサーバモード入力／切替え指示部は、本番系モード及び待機系モードの各プロセス制御用サーバ並びに該各プロセス制御用サーバに付属したＲＡＳ装置から入力される稼動状態及び稼動モードの情報に基づいて、各制御システムの稼動モードの切替えの可否をシステム切替え条件により判定して、該判定の結果に基づき、前記稼動モードを切替える指示を出力することを特徴とする、請求項３に記載のプロセス制御システム。
5. 前記プロセス制御用サーバそれぞれのルーティング書替え部は、
   前記システム監視装置のルータモード入力／切替え指示部より前記ルーティング設定情報の切替え指示を受けて、前記ルータ装置のルーティング情報書替え部に前記ルーティング情報書替え指示を入力し、
   次に、前記ルータ装置に記録されている前記ルーティング定義情報ファイルに基づいたルーティング定義情報の読込み結果及びルータ定義書替え完了結果を、前記システム監視装置へ報告することを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載のプロセス制御システム。
6. 前記プロセス制御用サーバそれぞれのルーティング書替え部は、所定のタイミングチャートに基づきＴｅｌｎｅｔコマンドを用いて、前記ルータ装置のルーティング情報書替え部にルーティング設定情報の切替え指示を行うことを特徴とする、請求項５に記載のプロセス制御システム。
7. 前記プロセス制御用サーバそれぞれのＡＰデータ保存／復元部は、所定の周期で定期的にか、前記システム監視装置のＡＰデータ合せ指示部から入力する前記アプリケーション用データ保存指示を受けてか、又は前記システム監視装置からの単発的なシステム切替え指示を受けて、実行中の製造プロセスを制御するアプリケーションのアプリケーション用データを、前記制御用ＤＢサーバへ送信し、
   前記システム監視装置のＡＰデータ合せ指示部から入力する前記アプリケーション用データ復元指示を受けて、前記制御用ＤＢサーバより最新のアプリケーション用データを受信し復元することを特徴とする、請求項３〜６のうちのいずれか１項に記載のプロセス制御システム。
8. 前記システム監視装置が有する切替えモード保持部は、
   本番系モードの制御システムが有する本番系ＰＬＣ及び待機系モードの制御システムが有する待機系ＰＬＣそれぞれと、前記ハードウェア信号線Ｂで接続されており、
   前記プロセス制御用サーバの切替え、前記ルータ装置のルート接続の変更、及び、アプリケーションのデータ合せが完了したことを、前記サーバモード入力／切替え指示部、前記ルータモード入力／切替え指示部、及び、前記ＡＰデータ合せ指示部から入力される情報を基にして認識し、制御システムそれぞれの稼動モードの情報であるシステム切替え完了状態を、前記本番系ＰＬＣ及び前記待機系ＰＬＣそれぞれへ出力し、
   前記本番系ＰＬＣ及び前記待機系ＰＬＣそれぞれは、該システム切替え完了状態に基づいて、本番系システムの制御・操作出力が製造プロセスへ入力されて操業するよう切替わること、を特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載のプロセス制御システム。