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公開番号2025146826
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2025048517
出願日2025-03-24
発明の名称分散制御ノード(DCN)冗長性
出願人横河電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G06F 11/20 20060101AFI20250926BHJP(計算;計数)
要約【課題】プロセス自動化ネットワークを介して冗長分散制御ノード(DCN)システムを実装するための方法、システムおよび装置を提供する。
【解決手段】冗長DCNシステムは、1次DCNと、バックアップDCNと、1次DCNが利用不可能になったかどうかを判断するキープアライブプロセスとを含み、1次DCNが利用不可能と判断されたことに応答して、バックアップDCNを、新たな1次DCNとして再割当てし、前の1次DCNによって以前は実行されていた機能を担う。冗長DCNシステムの中の各DCNは、一意の仮想IPアドレスを有するか、または共通仮想IPアドレスを転送してよい。仮想IPアドレスは、DCNと他のデバイスとの間の通信に衝撃を与える場合がある。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
冗長分散制御ノード(DCN)システムであって、
1つまたは複数の共有出力チャネルと、
プロセス自動化ネットワークから少なくとも論理的に分離されているプライベートネットワークと、
サブスクリプションデータに基づいて1つまたは複数のリモートデータフィードにサブスクライブし、前記リモートデータフィードのうちの1つまたは複数に基づいて前記共有出力チャネルのうちの1つまたは複数を駆動するための1次DCNと、
前記プライベートネットワークを介して前記1次DCNと通信可能に結合される1つまたは複数のバックアップDCNであって、
前記冗長DCNシステムによって、前記プロセス自動化ネットワークを介してデータを交換するのに使われる仮想IPアドレスは、前記1次DCNと前記バックアップDCNのうちの1つまたは複数との間で転送可能であり、
前記1次DCNは、前記プライベートネットワークを介して前記バックアップDCNのうちの1つまたは複数へ、前記1次DCNの前記サブスクリプションデータを送信するためのものであり、前記サブスクリプションデータは、前記バックアップDCNのうちの1つまたは複数を前記リモートデータフィードのうちの1つまたは複数にサブスクライブするように動作可能である、1つまたは複数のバックアップDCNと、
前記1次DCNが利用不可能になったかどうかを判断し、前記1次DCNが利用不可能になったと判断したことに応答して、前記バックアップDCNのうちの1つまたは複数の、新たな1次DCNとしての再割当てをトリガするためのキープアライブプロセスであって、
前記新たな1次DCNは、前記サブスクリプションデータに基づいて、前記共有出力チャネルのうちの1つまたは複数を駆動するために前記リモートデータフィードのうちの1つまたは複数にサブスクライブし、
前記新たな1次DCNとしての再割当ては、前記1次DCNから前記新たな1次DCNへ前記仮想IPアドレスを転送することを含む、キープアライブプロセスと
を備える、冗長分散制御ノード(DCN)システム。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記キープアライブプロセスは、前記バックアップDCNのうちの1つまたは複数の上にホストされる、請求項1に記載の冗長DCNシステム。
【請求項３】
前記キープアライブプロセスは、前記1つまたは複数のバックアップDCNの各DCN上にホストされる、請求項1に記載の冗長DCNシステム。
【請求項４】
前記キープアライブプロセスは、前記1つまたは複数のバックアップDCNとは別個の処理ノード上にホストされる、請求項1に記載の冗長DCNシステム。
【請求項５】
前記処理ノードは前記冗長DCNシステムと一体である、請求項4に記載の冗長DCNシステム。
【請求項６】
前記1次DCNは、前記サブスクリプションデータを定期的に送信するように構成される、請求項1に記載の冗長DCNシステム。
【請求項７】
前記1次DCNは、前記1次DCNの前記サブスクリプションデータが変更されるといつでも、前記サブスクリプションデータを送信するように構成される、請求項1に記載の冗長DCNシステム。
【請求項８】
前記1次DCNの前記サブスクリプションデータは、前記1次DCNが新たなノードにサブスクライブしたことに応答して変更される、請求項7に記載の冗長DCNシステム。
【請求項９】
1次DCNの前記サブスクリプションデータは、前記1次DCNが既存のサブスクリプションを修正したことに応答して変更される、請求項7に記載の冗長DCNシステム。
【請求項１０】
前記新たな1次DCNは、前記1次DCNが利用不可能になったという判断に応答して、前記サブスクリプションデータをロードする、請求項1に記載の冗長DCNシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、分散制御ノード（ＤＣＮ）冗長性に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
プロセス自動化設備は、無数のセンサーと、アクチュエータと、プロセス制御ループの管理を含む様々な異なるタスクを実施するために協調する分散制御ノード(DCN)とを含み得る。これらのタスクの多くはミッションクリティカルであり、かつ/または適切に制御されない場合は危険である可能性があるプロセスを伴う。したがって、どの構成部品の故障も、より大きいタスクの失敗を生じる可能性があり、これは、良くてもコストがかかり、最悪は壊滅的であり得る。冗長DCNシステムの設置により、障害のある1次DCNから1つまたは複数のバックアップDCNへの迅速な切替えを可能にすることによって、1次DCNが故障した場合でも、設備は動作を続けることが可能になる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
プロセス自動化ネットワークにおけるDCNの利用可能性を増大および/または維持するための実装形態について、本明細書に記載する。より具体的には、ただし排他的にではなく、キープアライブプロセスに基づいて1次DCNの利用可能性を判断することと、1次DCNが利用不可能になったという判断に応答して、1次DCNと通信する1つまたは複数のバックアップDCNを新たな1次DCNとして再割当てすることとのための実装形態について、ここに記載する。
【０００４】
様々な実装形態において、冗長分散制御ノード(DCN)システムは、1つまたは複数の共有出力チャネルと、プロセス自動化ネットワークから少なくとも論理的に分離されているプライベートネットワークと、サブスクリプションデータに基づいて1つまたは複数のリモートデータフィードにサブスクライブし、リモートデータフィードのうちの1つまたは複数に基づいて共有出力チャネルのうちの1つまたは複数を駆動するための1次DCNと、プライベートネットワークを介して1次DCNと通信可能に結合される1つまたは複数のバックアップDCNとを含み得る。様々な実装形態において、冗長DCNシステムによって、プロセス自動化ネットワークを介してデータを交換するのに使われる仮想IPアドレスは、1次DCNとバックアップDCNのうちの1つまたは複数との間で転送可能であり得る。様々な実装形態において、1次DCNは、プライベートネットワークを介してバックアップDCNのうちの1つまたは複数へ、1次DCNのサブスクリプションデータを送信するように構成されてよく、サブスクリプションデータは、バックアップDCNのうちの1つまたは複数をリモートデータフィードのうちの1つまたは複数にサブスクライブするように動作可能であってよい。様々な実装形態において、キープアライブプロセスは、1次DCNが利用不可能になったかどうかを判断し、バックアップDCNのうちの1つまたは複数の、新たな1次DCNとしての再割当てをトリガし得る。様々な実装形態において、新たな1次DCNは、共有出力チャネルのうちの1つまたは複数を駆動するために、サブスクリプションデータに基づいて、リモートデータフィードのうちの1つまたは複数にサブスクライブすればよい。様々な実装形態において、新たな1次DCNとしての再割当ては、1次DCNから新たな1次DCNへ仮想IPアドレスを転送することを含み得る。
【０００５】
様々な実装形態において、キープアライブプロセスは、バックアップDCNのうちの1つまたは複数の上にホストされ得る。様々な実装形態において、キープアライブプロセスは、1つまたは複数のバックアップDCNの各DCN上にホストされ得る。
【０００６】
様々な実装形態において、キープアライブプロセスは、1つまたは複数のバックアップDCNとは別個の処理ノード上にホストされ得る。様々な実装形態において、処理ノードは冗長DCNシステムと一体であってよい。様々な実装形態において、1次DCNは、サブスクリプションデータを定期的に送信するように構成され得る。
【０００７】
様々な実装形態において、1次DCNは、1次DCNのサブスクリプションデータが変更されるといつでも、サブスクリプションデータを送信するように構成され得る。様々な実装形態において、1次DCNのサブスクリプションデータは、1次DCNが新たなノードにサブスクライブしたことに応答して変更されてよい。様々な実装形態において、1次DCNのサブスクリプションデータは、1次DCNが既存のサブスクリプションを修正したことに応答して変更され得る。
【０００８】
様々な実装形態において、新たな1次DCNは、1次DCNが利用不可能になったという判断に応答して、サブスクリプションデータをロードしてよい。様々な実装形態において、新たな1次DCNは、サブスクリプションデータをロードしたことに応答して、リモートデータフィードのうちの1つまたは複数にサブスクライブし、リモートデータフィードのうちの1つまたは複数に基づいて共有出力チャネルのうちの1つまたは複数を駆動し得る。
【０００９】
様々な実装形態において、バックアップDCNのうちの1つまたは複数の、新たな1次DCNとしての再割当てに続いて、および1次DCNが再度利用可能にされたことに応答して、1次DCNは、1つまたは複数のバックアップDCNのうちの別のバックアップDCNとして割り当てられてよい一方、仮想IPアドレスは新たな1次DCNに再割当てされたままである。
【００１０】
様々な実装形態において、プライベートネットワークは、イーサネット、シリアル、またはバス通信技術のうちの1つまたは複数を使って実装されてよい。様々な実装形態において、1次DCNまたは新たな1次DCNは、仮想IPアドレスを別のDCNと共有し得る。様々な実装形態において、キープアライブプロセスは、定期的に、および/またはトリガリングイベントに応答して、1次DCNの状態を判断し得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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