特開 2023-138057 制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023138057

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】制御システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 67/61 20220101AFI20230922BHJP

   H04L 49/55 20220101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

H04L67/61

H04L49/55

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022044548

(22)【出願日】2022-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(72)【発明者】

【氏名】真島 道明

【テーマコード（参考）】

5K030

【Ｆターム（参考）】

5K030GA11

5K030HC13

5K030JA10

5K030JA11

5K030MD01

(57)【要約】

【課題】一方のコントローラから他方のコントローラにデータを送信する際に、異なる優先度のデータを効率的に送信することができる制御システムを提供する。
【解決手段】本開示の制御システムは、２つのコントローラを互いに通信可能に接続するネットワーク回線を備える。第１のコントローラの制御部は、第１のデータから、第１の周期で繰り返し送信が開始される単一のパケットを生成するとともに、第２のデータを分割して、第２の周期で送信が開始される複数のパケットを生成する、パケット生成処理と、単一のパケットおよび複数のパケットを、ネットワーク回線を介して第２のコントローラに送信する、パケット送信処理とを実行する。パケット送信処理において、単一のパケットは複数のパケットよりも優先して送信され、複数のパケットの各サイズは、第１の周期およびネットワーク回線の転送レートに基づいて決定される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のコントローラと、
第２のコントローラと、
前記第１のコントローラと前記第２のコントローラとを互いに通信可能に接続するネットワーク回線と
を備える制御システムであって、
前記第１のコントローラの制御部は、
第１のデータから、第１の周期で繰り返し送信が開始される単一のパケットを生成するとともに、第２のデータを分割して、第２の周期で送信が開始される複数のパケットを生成する、パケット生成処理と、
前記単一のパケットおよび前記複数のパケットを、前記ネットワーク回線を介して前記第２のコントローラに送信する、パケット送信処理と
を実行し、
前記パケット送信処理において、前記単一のパケットは前記複数のパケットよりも優先して送信され、
前記複数のパケットの各サイズは、前記第１の周期および前記ネットワーク回線の転送レートに基づいて決定される、制御システム。

【請求項2】

前記複数のパケットの末尾のパケットを除く各サイズは、以下の式に従って決定され、
ΔＳ＝（Ｔ１／Ｎ）＊Ｒ
上式において、ΔＳは前記複数のパケットの各サイズ、Ｔ１は前記第１の周期、Ｎは所定の正数、Ｒは前記ネットワーク回線の転送レートである、請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記第１のデータは２種類以上のデータを含む、請求項１または２に記載の制御システム。

【請求項4】

前記第１の周期は前記第２の周期よりも短い、請求項１～３のいずれか一項に記載の制御システム。

【請求項5】

前記第１のデータのサイズは前記第２のデータのサイズよりも小さい、請求項１～４のいずれか一項に記載の制御システム。

【請求項6】

前記制御部は、前記パケット生成処理および前記パケット送信処理の実行に先立って、以下の条件が成立しているか否かを判定し、
（Ｔ１－Ｅ１） ＞ Ｓ１／Ｒ
（Ｔ２－Ｅ１）－（Ｔ２－Ｅ２）／Ｔ１＊（Ｓ１／Ｒ） ＞ Ｓ２／Ｒ
上式において、Ｔ１は前記第１の周期、Ｅ１は前記第１のデータの生成に要する時間、Ｓ１は前記第１のデータのサイズ、Ｔ２は前記第２の周期、Ｅ２は前記第２のデータの生成に要する時間、Ｓ２は前記第２のデータのサイズ、Ｒは前記ネットワーク回線の送信レートである、請求項２に記載の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は制御システムに係り、特に２つのコントローラを含む二重化構成を有する制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、産業プラント等の制御システムにおいて、一過性の故障を回避するために、コントローラを二重化する構成が知られている。コントローラを二重化するためには、稼働状態（オンライン側）のコントローラの時々刻々と変化するデータを待機状態（スタンバイ側）のコントローラに送信し、両者のデータを等値化する必要がある。両者は互いに相手局の状態を監視しており、オンライン側に異常が発生した場合には、直ちにスタンバイ側がオンラインに昇格して動作を継続する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－１８１２４０号公報

【特許文献2】特開２００８－２１１６８２号公報

【特許文献3】特開２００５－２６７２３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術においてコントローラを二重化する場合には、一方のコントローラから他方のコントローラにデータを送信するために、専用のハードウェアを構築する必要がある。また、専用のハードウェアを構築することなく、例えばイーサネット等の既存のネットワーク回線を用いてデータを送信する場合には、優先度の異なる複数のデータが存在する場合に、それらを効率的に送信することが困難であるという問題がある。

【0005】

本開示は、上記のような課題を解決するためのものであり、二重化された構成を有する制御システムにおいて、一方のコントローラから他方のコントローラにデータを送信する際に、異なる優先度のデータを効率的に送信することができる、制御システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本開示に係る制御システムは、第１のコントローラと、第２のコントローラと、第１のコントローラと第２のコントローラとを互いに通信可能に接続するネットワーク回線とを備える制御システムであって、第１のコントローラの制御部は、第１のデータから、第１の周期で繰り返し送信が開始される単一のパケットを生成するとともに、第２のデータを分割して、第２の周期で送信が開始される複数のパケットを生成する、パケット生成処理と、単一のパケットおよび複数のパケットを、ネットワーク回線を介して第２のコントローラに送信する、パケット送信処理とを実行し、パケット送信処理において、単一のパケットは複数のパケットよりも優先して送信され、複数のパケットの各サイズは、第１の周期およびネットワーク回線の転送レートに基づいて決定される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施の形態１に係る制御システムの構成を示す図。

【図2】実施の形態１に係るパケット生成処理を説明するフローチャート。

【図3】実施の形態１に係るデータフローを示す図。

【図4】実施の形態１に係るパケット送信処理を説明するフローチャート。

【図5】実施の形態１に係るパケットの流れの一例を示すタイミングチャート。

【図6】従来技術に係るパケットの流れの一例を示すタイミングチャート。

【図7】実施の形態１の変形例に係るパケットの流れの一例を示すタイミングチャート。

【図8】実施の形態１の別の変形例に係るパケットの流れの一例を示すタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下では、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。なお、以降の説明では、本開示に係る制御システムを産業プラントの制御に使用する例に基づいて説明する。ただし、本開示に係る制御システムの適用可能な範囲は、産業プラントの制御に限定されるものではない。また、図面において同一または対応する要素には同じ参照符号を付して、詳細な説明は適宜省略する。

【0009】

（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１に係る産業プラントの制御システム１００の構成を示す図である。制御システム１００は、コントローラ１と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２と、監視装置３と、イーサネットハブ（ＨＵＢ）４を含む監視イーサネット５と、Ｉ／Ｏ機器６を含むＩ／Ｏネットワーク７とを備えている。

【0010】

コントローラ１は、ＤＣＳ（Distributed Control System）またはＰＬＣ（Programable Logic Controller）等の産業用コントローラである。コントローラ１は、制御対象に取り付けられた図示しないセンサー等からＩ／Ｏ機器６およびＩ／Ｏネットワーク７を介して受信される信号に基づいて、産業プラントの状態を収集する。コントローラ１は、収集されたプラントの状態に基づいて各種の演算を実行し、演算結果に基づいて、Ｉ／Ｏネットワーク７およびＩ／Ｏ機器６を介して、制御対象に取り付けられた図示しないアクチュエータ等を動作させることにより、産業プラントを制御する。

【0011】

ＰＣ２は、エンジニアリングツールを備える情報処理装置である。エンジニアリングツールは、コントローラ１を管理するプログラムであり、例えば、コントローラ１で実行されるアプリケーションプログラムの生成、生成されたアプリケーションプログラムのコントローラ１への送信、コントローラ１で実行される処理の監視等を行う。監視装置３は、オペレータが産業プラントの状態を監視するためのコンピュータである。ＨＵＢ４は、監視イーサネット５上を流れるパケットを中継するための周知のネットワーク機器である。

【0012】

Ｉ／Ｏ機器６は、制御対象に取り付けられた各種装置との間で信号の入出力を行うための機器である。Ｉ／Ｏ機器６は、制御対象に取り付けられたセンサー等からの信号が入力されるＡＩ（Analog Input）機器またはＤＩ（Digital Input）機器等を含んでいる。また、Ｉ／Ｏ機器６は、制御対象に取り付けられたアクチュエータ等への信号を出力するＡＯ（Analog Output）機器またはＤＯ（Digital Output）機器等を含んでいる。

【0013】

本実施の形態１に係るコントローラ１は、同一構成の第１のコントローラ１０および第２のコントローラ２０を含む二重化構成を有している。先述したように、コントローラを二重化するためには、稼働状態（オンライン側）のコントローラの時々刻々と変化するデータを待機状態（スタンバイ側）のコントローラに送信し、両者のデータを等値化する必要がある。両者は互いに相手局の状態を監視しており、オンライン側に異常が発生した場合には、直ちにスタンバイ側がオンラインに昇格して動作を継続する。

【0014】

本実施の形態１では、通常は第１のコントローラ１０が稼働状態であり、第２のコントローラ２０が待機状態である。そのため、以降の説明では、第１のコントローラが稼働状態であり、第２のコントローラ２０が待機状態であるとして説明する。第１のコントローラ１０が待機状態であり、第２のコントローラ２０が稼働状態である場合には、以降の説明における両者の関係が入れ替わる。

【0015】

第１のコントローラ１０は、産業プラントの「制御データ」を記憶する第１の記憶部１１と、自局である第１のコントローラ１０の動作状態を表す「自局情報」を記憶する第２の記憶部１２と、相手局である第２のコントローラ２０の動作状態を表す「相手局情報」を記憶する第３の記憶部１３と、自局の動作を制御する制御部１４とを含んでいる。

【0016】

第２のコントローラ２０は、産業プラントの「制御データ」を記憶する第１の記憶部２１と、自局である第２のコントローラ２０の動作状態を表す「自局情報」を記憶する第２の記憶部２２と、相手局である第１のコントローラ１０の動作状態を表す「相手局情報」を記憶する第３の記憶部２３と、自局の動作を制御する制御部２４とを含んでいる。

【0017】

第１のコントローラ１０と第２のコントローラ２０とは、トラッキングイーサネット３０を介して互いに通信可能に接続されている。第１のコントローラ１０の制御部１４は、自局の第１の記憶部１１に記憶されている制御データを、トラッキングイーサネット３０を介して第２のコントローラ２０に送信する。これを受信した第２のコントローラ２０の制御部２４は、受信された制御データによって、自局の第１の記憶部２１に記憶されている制御データを更新する。

【0018】

また、第１のコントローラ１０の制御部１４は、自局の第２の記憶部１２に記憶されている自局情報を、トラッキングイーサネット３０を介して第２のコントローラ２０に送信する。これを受信した第２のコントローラ２０の制御部２４は、受信された情報によって自局の第３の記憶部２３に記憶されている相手局情報を更新する。

【0019】

同様に、第２のコントローラ２０の制御部２４は、自局の第２の記憶部２２に記憶されている自局情報を、トラッキングイーサネット３０を介して第１のコントローラ１０に送信する。これを受信した第１のコントローラの制御部１４は、受信された情報によって自局の第３の記憶部１３に記憶されている相手局情報を更新する。

【0020】

次に、本実施の形態１に係る制御システム１００における、第１のコントローラ１０から第２のコントローラ２０に制御データを送信する際の処理について詳細に説明する。

【0021】

第１のコントローラ１０の制御部１４は、高速スキャンタスクと標準スキャンタスクという２つのタスクをそれぞれ所定の周期で繰り返し実行する。詳細には、高速スキャンタスクと標準スキャンタスクは、制御部１４によって実行されるリアルタイムＯＳ上で動作するタスクであり、両者は見かけ上は並列に動作する。

【0022】

高速スキャンタスクは、第１の周期Ｔ１で繰り返し実行される。高速スキャンタスクでは、第１の記憶部１１に記憶されている制御データの中で予め決定されている特に重要なデータのみがスキャンされ、第１のサイズＳ１の高速スキャンデータが作成される。標準スキャンタスクは、第２の周期Ｔ２で繰り返し実行される。標準スキャンタスクでは、第１の記憶部１１に記憶されている制御データがすべてスキャンされ、第２のサイズＳ２の標準スキャンデータが作成される。

【0023】

本実施の形態１において、高速スキャンタスクの第１の周期Ｔ１は、標準スキャンタスクの第２の周期Ｔ２よりも短く、Ｔ１＜Ｔ２である。また、高速スキャンデータの第１のサイズＳ１は、標準スキャンデータの第２のサイズＳ２よりも小さく、Ｓ１＜Ｓ２である。また、トラッキングイーサネット３０を介して送信される際に、高速スキャンデータは優先度の高いデータとして送信され、標準スキャンデータは優先度の低いデータとして送信される。

【0024】

第１のコントローラ１０の制御部１４は、高速スキャンタスクと標準スキャンタスクのそれぞれの完了時に、図２のフローチャートに示されるパケット生成処理を実行する。パケット生成処理では、優先度の高い高速スキャンデータから単一のパケットが生成されるとともに、優先度の低い標準スキャンデータを分割して複数のパケットが生成される。以降の説明では、一例として、標準スキャンデータを分割して６個のパケットが生成されるが、生成されるパケットの数は標準スキャンデータのサイズ等に依存して異なる。以降の説明では、図３に示されるデータフローも併せて参照されたい。

【0025】

図２のステップＳ１０１において、制御部１４は、現在処理しているスキャンデータよりも優先度の高いスキャンデータが存在するか否かを判定する。詳細には、現在処理しているスキャンデータが高速スキャンデータ４１である場合には、それよりも優先度の高いスキャンデータは存在しないため、処理フローはＮＯに進む。一方、現在処理しているスキャンデータが標準スキャンデータ５１である場合には、それよりも優先度の高いスキャンデータ、すなわち高速スキャンデータ４１が存在するため、処理フローはＹＥＳに進む。

【0026】

ステップ１０２において、制御部１４は、優先度の高い高速スキャンデータ４１から生成される単一のパケット４２のサイズを設定する。詳細には、単一のパケット４２のサイズは、高速スキャンデータ４１の第１のサイズＳ１と等しくなるように設定される。トラッキングイーサネット３０の場合、ジャンボフレームを用いることにより、このような設定を行うことができる。

【0027】

ステップＳ１０３において、制御部１４は、上記のステップＳ１０２で生成された単一のパケット４２を、第１のキュー４３の末尾に追加する。第１のキュー４３は、次に述べる第２のキュー５３よりも優先度の高いキューである。

【0028】

一方、ステップＳ１０４において、制御部１４は、優先度の低い標準スキャンデータ５１を分割して生成される複数のパケット５２ａ～５２ｆの各サイズを設定する。詳細には、末尾のパケット５２ｆを除いて、複数のパケット５２ａ～５２ｅの各サイズはすべて等しく、以下の式（１）に従って設定される。

【0029】

ΔＳ＝（Ｔ１／Ｎ）＊Ｒ （１）

【0030】

ただし、上式において、ΔＳは複数のパケット５２ａ～５２ｅの各サイズ、Ｔ１は高速スキャンタスクの第１の周期、Ｎは所定の正数、Ｒはトラッキングイーサネット３０の送信レートである。また、末尾のパケット５２ｆのサイズは、上記のΔＳよりも小さい。

【0031】

上記の式（１）は、高速スキャンタスクの第１の周期Ｔ１の１／Ｎの時間の間に、トラッキングイーサネット３０を介して送信可能なデータのサイズを意味している。例えば、高速スキャンタスクの第１の周期Ｔ１＝１秒、所定の正数Ｎ＝１０、トラッキングイーサネット３０の送信レートＲ＝１Ｇｂｐｓの場合、複数のパケット５２ａ～５２ｅの各サイズΔＳは、ΔＳ≒１２Ｍバイトに設定される。式（１）の定義より、末尾のパケット５２ｆを除く複数のパケット５２ａ～５２ｅのうちの１つのパケットを送信するのに要する時間は、１／１０＝０．１秒である。また、末尾のパケット５２ｆを送信するのに要する時間は、０．１秒よりも短い。

【0032】

ステップＳ１０５において、制御部１４は、上記のステップＳ１０４で生成された複数のパケット５２ａ～５２ｆを、第２のキュー５３に追加する。第２のキュー５３は、上述した第１のキュー４３よりも優先度の低いキューである。

【0033】

ステップＳ１０５において、制御部１４は、図４のフローチャートに示されるパケット送信処理を呼び出す。

【0034】

図４のフローチャートに示されるパケット送信処理は、図２のパケット生成処理のステップＳ１０５から呼び出されるか、あるいは、図４のパケット送信処理のステップＳ２０５の送信完了割り込みから呼び出される。

【0035】

図４のステップＳ２０１において、第１のコントローラ１０の制御部１４は、パケット送信処理の実行中であるか否かを判定する。詳細には、送信中フラグの値が１である場合には、パケット送信処理の実行中であると判定される（Ｓ２０１＝ＹＥＳ）。この場合、処理フローはリターンに進み、図４のパケット送信処理は終了する。一方、送信中フラグの値が０である場合には、パケット送信処理の実行中でないと判定される（Ｓ２０１＝ＮＯ）。この場合、処理フローはステップＳ２０２に進む。

【0036】

ステップＳ２０２において、制御部１４は、第１のキュー４３および第２のキュー５３がともに空である否かを判定する。詳細には、第１のキュー４３および第２のキュー５３がともに空である場合（Ｓ２０２＝ＹＥＳ）には、処理フローはリターンに進み、図４のパケット送信処理は終了する。一方、第１のキュー４３または第２のキュー５３のいずれかまたは両方にパケットが入っている場合（Ｓ２０２＝ＮＯ）には、処理フローはステップＳ２０３に進む。

【0037】

ステップＳ２０３において、制御部１４は、送信中フラグの値を１に設定する。ステップＳ２０４において、制御部１４は、優先度の高いキューの先頭からパケットを１つ取り出す。詳細には、第１のキュー４３にパケットが入っている場合には、制御部１４は、第１のキュー４３の先頭からパケット４２を１つ取り出す。一方、第１のキュー４３が空である場合には、制御部１４は、第２のキュー５３の先頭からパケット５２ａ～５２ｆのうちの１つを取り出す。

【0038】

ステップＳ２０５において、制御部１４は、上記のステップＳ２０４で取り出した１つのパケットを、トラッキングイーサネット３０を介して第２のコントローラ２０に送信する。ステップＳ２０６において、制御部２４は、送信中フラグの値を０に設定し、送信完了割り込みを発生させる。

【0039】

上記の図２および図４の処理が実行される際の第１のコントローラ１０から第２のコントローラ２０に送信されるパケットの流れは、図５のタイミングチャートに示されるようになる。優先度の高い高速スキャンデータ４１から生成された単一のパケット４２が第１の周期Ｔ１で繰り返し送信される空き時間に、優先度の低い標準スキャンデータ５１を分割して生成された複数のパケット５２ａ～５２ｆが送信される。なお、図５の中の下向きの三角印は、パケットの送信が開始されるタイミングを示している。

【0040】

図５では、優先度の低い標準スキャンデータ５１から生成された複数のパケット５２ａ～５２ｆのうちの１つのパケット５２ａの送信中に、優先度の高い高速スキャンデータ４１から生成された単一のパケット４２の送信タイミングがやってきたとしても、現在送信中の優先度の低い１つのパケット５２ａの送信が完了すれば、直ちに優先度の高い単一のパケット４２の送信が開始される。このように、優先度の高い高速スキャンデータ４１から生成された単一のパケット４２の送信開始までの遅延時間は、優先度の低い標準スキャンデータ５１から生成された複数のパケット５２ａ～５２ｆのうちの１つのパケットの送信に要する時間よりも必ず短くなる。したがって、優先度の高い高速スキャンデータ４１から生成された単一のパケット４２の送信遅延を極力抑えながら、優先度の低い標準スキャンデータ５１から生成された複数のパケット５２ａ～５２ｆの送信を併せて行うことができる。

【0041】

図６は、本実施の形態１のように優先度の低い標準スキャンデータ５１を分割せずに単一のパケット６５２によって送信する場合の第１のコントローラ１０から第２のコントローラ２０に送信されるパケットの流れの一例を示すタイミングチャートである。この場合、優先度の低い標準スキャンデータ５１から生成された単一のパケット６５２の送信中に、優先度の高い高速スキャンデータ４１から生成された単一のパケット４２の送信タイミングがやってきたとしても、単一のパケット４２の送信が開始されるのは、パケット６５２の送信が完了した後である。そのため、優先度の高い高速スキャンデータ４１から生成された単一のパケット４２の送信遅延が大きくなってしまう。

【0042】

以上説明したように、本実施の形態１に係る第１のコントローラ１０の制御部１４は、高速スキャンデータ４１から、第１の周期で繰り返し送信が開始される単一のパケット４２を生成するとともに、標準スキャンデータ５１を分割して、第２の周期で繰り返し送信が開始される複数のパケット５２ａ～５２ｆを生成し、単一のパケット４２および複数のパケット５２ａ～５２ｆを、トラッキングイーサネット３０を介して第２のコントローラ２０に送信する。

【0043】

この際、優先度の高い高速スキャンデータ４１から生成された単一のパケット４２は、優先度の低い標準スキャンデータ５１から生成された複数のパケット５２ａ～５２ｆよりも優先して送信され、複数のパケット５２ａ～５２ｆの各サイズは、第１の周期Ｔ１およびトラッキングイーサネット３０の送信レートＲに基づいて決定される。

【0044】

上記の特徴により、本実施の形態１に係る制御システム１００では、第１のコントローラ１０から第２のコントローラ２０にデータを送信する際に、優先度の高いデータの送信遅延を抑えながら、優先度の低いデータの送信を併せて行うことができる。したがって、本実施の形態１に係る制御システム１００では、一方のコントローラから他方のコントローラにデータを送信する際に、異なる優先度のデータを効率的に送信することができる。

【0045】

なお、上記の実施の形態１では、優先度の高いデータとして高速スキャンデータを送信するとともに、優先度の低いデータとして標準スキャンデータを送信する例を示したが、優先度の高いデータは、２種類以上存在してもよい。図７は、優先度の高いデータとして自局情報および高速スキャンデータを送信するとともに、優先度の低いデータとして標準スキャンデータを送信する場合のタイミングチャートである。優先度の高い自局情報から生成された単一のパケット６２と、同じく優先度の高い高速スキャンデータから生成された単一のパケット４２とが繰り返し送信される空き時間に、優先度の低い標準スキャンデータを分割して生成された複数のパケット５２ａ～５２ｆが送信される。

【0046】

また、優先度の高いデータは、２種類以上のデータを含んでもよい。図８は、優先度の高いデータとして自局情報と高速スキャンデータを送信するとともに、優先度の低いデータとして標準スキャンデータを送信する場合のタイミングチャートである。優先度の高い自局情報と高速スキャンデータとを結合したデータから生成された単一のパケット７２が繰り返し送信される空き時間に、優先度の低い標準スキャンデータを分割して生成された複数のパケット５２ａ～５２ｆが送信される。

【0047】

また、上記の実施の形態１において、トラッキングイーサネット３０でパケットの渋滞が発生するか否かを事前に判定する処理を追加してもよい。詳細には、第１のコントローラ１０の制御部１４は、図２および図４の処理の実行に先立って、下記の２つの条件が成立するか否かを判定する。

【0048】

（Ｔ１－Ｅ１） ＞ Ｓ１／Ｒ
（Ｔ２－Ｅ１）－（Ｔ２－Ｅ２）／Ｔ１＊（Ｓ１／Ｒ） ＞ Ｓ２／Ｒ

【0049】

ただし、上式において、Ｔ１は高速スキャンタスクの周期、Ｅ１は高速スキャンタスクの実行時間、Ｓ１は高速スキャンデータのサイズ、Ｔ２は標準スキャンタスクの周期、Ｅ２は標準スキャンタスクの実行時間、Ｓ２は標準スキャンデータのサイズ、Ｒはトラッキングイーサネット３０の送信レートである。また、標準スキャンタスクの実行時間Ｅ２には、高速スキャンタスクが割り込んだ時間が含まれる。

【0050】

上記の２つの条件が成立する場合には、トラッキングイーサネット３０でパケットの渋滞は発生しない。一方、上記の２つの条件が成立しない場合には、トラッキングイーサネット３０でパケットの渋滞が発生する。この場合、第１のコントローラ１０の制御部１４は、二重化が正しく動作しないことをオペレータに警告することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ コントローラ
２ パーソナルコンピュータ
３ 監視装置
４ イーサネットハブ
５ 監視イーサネット
６ Ｉ／Ｏ機器
７ Ｉ／Ｏネットワーク
１０ 第１のコントローラ
１１ 第１の記憶部
１２ 第２の記憶部
１３ 第３の記憶部
１４ 制御部
２０ 第２のコントローラ
２１ 第１の記憶部
２２ 第２の記憶部
２３ 第３の記憶部
２４ 制御部
３０ トラッキングイーサネット（ネットワーク回線）
４１ 高速スキャンデータ（第１のデータ）
４２ 単一のパケット
４３ 第１のキュー
５１ 標準スキャンデータ（第２のデータ）
５２ 複数のパケット
５３ 第２のキュー
６５２ 単一のパケット
６２ 単一のパケット
７２ 単一のパケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】