機能説明書 - toshibaご注意 (1)...

ユニファイドコントローラ

nvシリーズ type2

機能説明書

6E8C5100

ご注意 (1) 本書に掲載してある技術情報は、製品の代表的動作・応用を説明するためのもので、その使用に際しての

当社および第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うものではありません。 (2) 本書の内容の一部または全部を無断で転載することは禁止されています。 (3) 本書の内容については、お断りなく変更することがあります。 (4) 本書の内容については万全を期しておりますが、万一不可解な点や誤り、お気づきの点がございましたら、

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ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 機能説明書 i

ユニファイドコントローラ nv シリーズは、電気制御と計装制御に適用できる新しいスタイルの統合コ

ントローラです。type2 コントローラは、主に計装のループ制御を実行する DCS モデルのコントロー

ラです。

この説明書は、ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 の機能について、主に次の内容を説明し

ています。

・コントローラの構成

システム構成、ユニット構成、I/O 構成などを説明しています。

・コントローラの動作

コントローラの運転モードと動作、メモリ管理などを説明しています。

・プログラム

プログラムの種類と動作、タスクの実行制御、プログラムの異常監視などを説明しています。

・変数

コントローラで扱う変数の種類や初期化などを説明しています。

・ I/O 入出力

コントローラで扱う I/O の入出力処理の内容や I/O 縮退などを説明しています。

・ nV-Tool サポート機能

nV-Tool が持つ type2 コントローラのサポート機能である、モジュールパラメータ、モニタリング、

保守などの機能について説明しています。

・標準入出力

プロセス制御に関わるタグ変数と標準入出力処理について説明しています。

・ RAS 機能

診断機能やログ情報など、コントローラが持つ RAS 機能について説明しています。

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なお、本書のほかに、関連する次の説明書も併せてご覧ください。

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ本体取扱説明書 6E8C4820

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ Ethernet(FN812)モジュール取扱説明書 6E8C5161

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ TC-net 100 インターフェースモジュール

TN832 取扱説明書 6E8C5583

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ Ethernet(EN811) モジュール取扱説明書 6E8C5128

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ TC-net 100（TN8）モジュール取扱説明書 6E8C5101

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ TC-net 1G（TG823）モジュール取扱説明書 6E8C3255

・ユニファイドコントローラ nv シリーズシリアルバスインタフェース(SB812)

モジュール取扱説明書 6E8C5430

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ拡張メモリ（ME821）モジュール取扱説明書 6E8C5585

・高速シリアル I/O システム TC-net I/O 取扱説明書 6E8C5098

・産業計装向け TC-net I/O システム取扱説明書 6E8C5219

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ／統合コントローラ V シリーズ命令語説明書 6E8C4826

・ユニファイドコントローラ nv シリーズ／統合コントローラ V シリーズ

エンジニアリングツール 4 基本編取扱説明書 6E8C4890

ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 機能説明書 iii

用途制限

■ この製品は、人の生命に直接かかわる装置など（注 1）を含むシステムに使用できるよう開発・製作

されたものではないので、それらの用途に使用しないでください。

■ この製品を、人の安全に関与し、公共の機能維持に重大な影響を及ぼす装置などを含むシステム(注

2)に使用する場合は、システムの運用、維持、管理に関して、特別な配慮(注 3)が必要となるので、

当社営業窓口に相談してください。

(注 1) 人の生命に直接かかわる装置などとは、以下のものをいいます。

・生命維持装置や手術室用機器などの医療用機器

(注 2) 人の安全に関与し、公共の機能維持に重大な影響を及ぼす装置などを含むシステムとは、以

下のようなものをいいます。

・原子力発電所の主機制御システム、原子力施設の安全保護系システム、その他安全上重要

な系統およびシステム

・集団輸送システムの運転制御システムおよび航空管制制御システム

(注 3) 特別な配慮とは、当社技術者と十分な協議を行い、安全なシステム(フールプルーフ設計、フ

ェールセーフ設計、冗長設計するなど)を構築することをいいます。

免責事項

■ 地震・雷風・水害および当社の責任以外の火災、第三者による行為、その他の事故、お客様の故意ま

たは過失、誤用、その他異常な条件下での使用により生じた損害に関して、当社は一切責任を負いま

せん。

■ この製品の使用または使用不能から生ずる付随的な損害(事業利益の損失、事業の中断、記憶内容の

変化・消失など)に関して、当社は一切責任を負いません。

■ 取扱説明書に記載された内容を守らずに生じた損害に関して、当社は一切責任を負いません。

■ 接続機器との組合せによる誤動作などから生じた損害に関して、当社は一切責任を負いません。

■ お客様作成のアプリケーションプログラムとの組合せによる誤動作などから生じた損害に関して、当

社は一切責任を負いません。

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●表記上の約束次の記号による、本書を理解するための約束事項について説明しています。

◆重要：製品を正しく取り扱うために、特に注意していただきたいことを説明しています。

注記：製品を正しく取り扱うために、守っていただきたいことを説明しています。

補足：補足説明をしています。

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第 1 章コントローラの構成

…1

1.1 システム構成 ························································································ 2 1.2 コントローラユニットの構成 ························································ 6

1.2.1 シングルシステム構成 ································································· 6 1.2.2 二重化システム構成 ······································································ 7 1.2.3 モジュール構成 ··············································································· 8

1.3 I/O 構成 ····························································································· 10 1.3.1 TC-net I/O シリーズ接続 ··················································· 10 1.3.2 G3 I/O シリーズ接続 ······························································· 11

第 2 章コントローラ

の動作

…13

2.1 基本動作フロー ················································································· 16 2.2 システム初期化処理 ········································································ 17 2.3 運転モード処理 ················································································· 19

2.3.1 運転モードの遷移条件 ······························································ 19 2.3.2 シングル運転の運転モードの種類とはたらき ················· 19 2.3.3 二重化運転の運転モードの種類とはたらき ····················· 20 2.3.4 正面パネルの状態表示 LED ···················································· 23 2.3.5 運転モード・キースイッチ ····················································· 24 2.3.6 ディップスイッチ ······································································· 24 2.3.7 nV-Tool 用 Ethernet IP アドレス設定スイッチ ·········· 25

2.4 スキャン処理 ······················································································ 26 2.4.1 LP 処理 ···························································································· 26 2.4.2 CPU 処理 ························································································ 27

2.5 二重化の動作 ······················································································ 28 2.5.1 電源投入と起動 ············································································ 28 2.5.2 電源復帰 ·························································································· 28 2.5.3 相手系の監視 ················································································ 28 2.5.4 I/O 状態の監視 ··········································································· 28 2.5.5 ネットワークの監視 ··································································· 29 2.5.6 ダウンロード ················································································ 29

2.6 二重化切替えの要因 ········································································ 30 2.6.1 強制切替え ····················································································· 30 2.6.2 コントローラの重故障 ······························································ 30 2.6.3 Ｉ／Ｏの全局異常 ······································································· 30 2.6.4 Ethernet の重故障 ···································································· 30

2.7 メモリ管理 ·························································································· 31 2.7.1 メモリクリア ················································································ 31 2.7.2 デフラグ ·························································································· 32 2.7.3 バックアップ／リストア ·························································· 32 2.7.4 シャットダウンシーケンス ····················································· 32

2.8 タグ管理 ······························································································· 33

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2.8.1 タグのサポート ············································································ 33 2.8.2 OIS-DS との接続 ········································································ 33

2.9 二重化のメモリ等値化 ···································································· 34 2.9.1 全体イコライズ ············································································ 34 2.9.2 二重化トラッキング ··································································· 34 2.9.3 ユーザトラッキング ··································································· 35 2.9.4 部分イコライズ ············································································ 36

2.10 高速化対応 ·························································································· 36 2.10.1 タグ転送処理を高速化 ······························································ 37 2.10.2 高速化（機能削除）した（BT4/8、LP4/8）追加 ·· 37 2.10.3 HS スキャン周期と MS スキャン周期の設定単位の変更38 2.10.4 CPU 実行時間の見える化 ························································ 38

第 3 章タスクとプログラム

…39

3.1 タスクとプログラム ········································································ 40 3.2 タスクの種別 ······················································································ 42

3.2.1 イベント系タスク(EV) ·························································· 42 3.2.2 I/O 割込タスク(IP) ································································ 43 3.2.3 スキャン系タスク(HS/MS) ·············································· 43

3.3 タスクの実行制御 ············································································· 44 3.3.1 優先度制御 ····················································································· 44 3.3.2 イベントタスクの実行 ······························································ 44 3.3.3 I/O 割込タスクの実行 ····························································· 47 3.3.4 スキャン実行 ················································································ 47 3.3.5 サブスケジューリングとグルーピング ······························ 48

3.4 タスクの異常監視 ············································································· 50 3.4.1 タスク異常 ····················································································· 50 3.4.2 プログラム縮退 ············································································ 51 3.4.3 タスク異常の処置 ······································································· 51

3.5 プログラムダウンロード ······························································· 52 3.5.1 プログラムダウンロードの検出 ············································ 52

ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 機能説明書 vii

第 4 章変数

…53

4.1 変数とは ······························································································· 54 4.1.1 変数の種類 ····················································································· 54 4.1.2 変数の型 ·························································································· 54 4.1.3 変数の分類 ····················································································· 55 4.1.4 サイズ ······························································································ 57 4.1.5 変数と直接表記 ············································································ 57

4.2 変数の初期化 ······················································································ 58 4.2.1 初期化 ······························································································ 58 4.2.2 初期化のタイミング ··································································· 58

4.3 タグ変数 ······························································································· 59 4.3.1 タグ変数の参照方法 ··································································· 59

4.4 システム変数(ZW)········································································ 60 4.5 コントローラ間伝送(MW，AW)············································· 60 4.6 E レジスタ(EW) ············································································· 61 4.7 スキャンメモリ(AW)··································································· 63

第 5 章

I/O 入出力

…65

5.1 I/O 入出力処理 ················································································ 66 5.1.1 一括入出力と I/O 変数 ···························································· 66 5.1.2 I/Q レジスタと I/Q コネクション ···································· 66 5.1.3 I/O モジュールと IQ レジスタの割り付け ······················· 67 5.1.4 直接入出力 ····················································································· 68 5.1.5 I/O 割込み ···················································································· 69

5.2 I/O 縮退機能 ···················································································· 70 5.2.1 I/O 縮退 ························································································· 70 5.2.2 I/O 縮退処理················································································ 71 5.2.3 I/O 復帰処理················································································ 71

5.3 I/O 異常監視 ···················································································· 72 5.4 出力モジュールの動作継続と停止 ············································· 72

第 6 章標準入出力

…73

6.1 タグ変数と標準入出力処理 ··························································· 74 6.2 タグ変数の種類 ················································································· 75 6.3 標準入出力の 4 つの機能 ······························································ 76 6.4 標準入出力処理の内容 ···································································· 78 6.5 シーケンスタグ ················································································· 87 6.6 プロセスアラーム ············································································· 87 6.7 バッチ・ブレンドタグ ···································································· 89

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第 7 章

nV-Tool サポート機能

…91

7.1 モジュールパラメータ ···································································· 93 7.1.1 コントローラ動作指定 ······························································ 93 7.1.2 タスク実行指定 ············································································ 94 7.1.3 二重化情報とトラッキング ····················································· 95 7.1.4 状態変化通知················································································· 96 7.1.5 その他と Ethernet ···································································· 97 7.1.6 I/O ループ ···················································································· 98 7.1.7 I/O ノード ···················································································· 99 7.1.8 TN パラメータ（制御 LAN が TC-net 100） ·············· 100 7.1.9 TN 送信ブロック（制御 LAN が TC-net 100） ········· 101

7.2 実行状態モニタ ·············································································· 102 7.2.1 タスク実行時間測定 ································································· 102 7.2.2 プログラムモニタ ····································································· 104 7.2.3 データモニタ··············································································· 104

7.3 オンライン保守 ·············································································· 105 7.3.1 I/O 活線着脱 ·············································································· 105 7.3.2 スキャン周期··············································································· 105 7.3.3 プログラムダウンロード ························································ 105 7.3.4 命令語スワップ ·········································································· 106 7.3.5 接点・コイルフォース ···························································· 106 7.3.6 インテリジェントシリアル I/O のオンライン変更 ··· 107 7.3.7 MD911 のパラメータのオンライン変更 ··························· 107

ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 機能説明書 ix

第 8 章

RAS 機能

…109

8.1 ハードウェアの診断 ······································································ 111

8.1.1 起動時の診断 ·············································································· 111 8.1.2 定周期の診断 ·············································································· 111 8.1.3 実行時の診断 ·············································································· 111

8.2 ソフトウェアの診断 ······································································ 112 8.2.1 プログラム構造監視 ································································· 112 8.2.2 実行時間監視 ·············································································· 112

8.3 システムタグ ···················································································· 113 8.3.1 異常情報 ························································································ 113 8.3.2 システム情報 ·············································································· 113

8.4 システムログ ···················································································· 114 8.4.1 エラーログ ··················································································· 114 8.4.2 イベントログ ·············································································· 114 8.4.3 伝送ログ ························································································ 114 8.4.4 介入ログ ························································································ 115 8.4.5 システムログの注意 ································································· 115

8.5 伝送モジュールのシステムログ ················································ 115 8.6 トラブルシュート ··········································································· 116

8.6.1 エラーが発生したとき ···························································· 116 8.6.2 異常時の正面パネル LED 表示 ············································ 116

8.7 診断項目一覧 ···················································································· 117

付録 A 機能仕様とシステム変数(ZW)

…137

A.1 機能仕様 ···························································································· 138 A.2 システム変数(ZW)の詳細 ······················································· 141

付録 B 使用上の注意と

制限事項

…165

B.1 使用上の注意事項と変更点 ························································ 166 B.2 二重化時の注意事項 ····································································· 168

B.2.1 二重化の認識 ·············································································· 168 B.2.2 パラメータの変更 ····································································· 168 B.2.3 二重化切り替え時のイベントタスク ································· 168 B.2.4 二重化切り替えの認識 ···························································· 168

B.3 プロセスタグの出力の制限事項 ··············································· 169 B.4 高速化対応における注意事項 ··················································· 172 B.5 TC-net モジュール二重化切替時の注意事項 ··················· 173 B.6 UTNH51 と UTNH23 接続時の注意事項 ··························· 174

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x

付録 C プロセスタグの詳細

…175

C.1 PV（指示計） ················································································ 176 C.1.1 パラメータ ··················································································· 176 C.1.2 データ ···························································································· 184

C.2 LP（調節計） ················································································· 188 C.2.1 パラメータ ··················································································· 188 C.2.2 データ ···························································································· 193

C.3 PB（押しボタン） ········································································ 193 C.3.1 パラメータ ··················································································· 193 C.3.2 データ ···························································································· 202

C.4 TC（時間計・カウンタ） ·························································· 205 C.4.1 パラメータ ··················································································· 205 C.4.2 データ ···························································································· 207

C.5 DB（データブロック） ······························································ 209 C.5.1 パラメータ ··················································································· 209

C.6 SQ（シーケンス操作器） ·························································· 210 C.6.1 パラメータ ··················································································· 210 C.6.2 データ ···························································································· 211

C.7 BL（バッチ･ブレンド） ····························································· 212 C.7.1 パラメータ ··················································································· 212

付録 D 実行時間の

算出方法

…213

D.1 命令語種別と実行時間 ································································· 214 D.2 命令オペランドと実行時間の関係 ·········································· 243

D.2.1 命令オペランドと実行時間 ··················································· 243 D.2.2 実行時間の算出方法 ································································· 244

D.3 スキャン周期の算出方法 ···························································· 246 D.4 最高速設定で動作可能なアプリケーション ························ 247

付録 E 上位 HMI からコントローラへのアクセス方法

…249

付録 F

TC-net 100 メッセージ伝送余裕率の計算方法

…253

E.1 パラメータタグ ·············································································· 250 E.2 特殊なプロセスタグのアクセス方法······································ 251

F.1 TC-net 100 メッセージ伝送余裕率の計算方法 ·············· 254

1

第 1 章コントローラの構成ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 コントローラ（以下、type2 コントローラ

（注 1）と呼ぶ）は、計装システムで使用するための機能を実装したコントローラです。

type2 コントローラと東芝 CIE 統合制御システム CIEMAC-DS のオペレータステーショ

ン OIS-DS とをネットワークを介して接続する、あるいは type2 コントローラと TC-net

I/O ループを介して TC-net I/O と接続するなどして、計装システムを構成できます。

type2 コントローラは OIS-DS とのインターフェースのために標準入出力処理などの独自

処理があり、type1 コントローラと比べて処理時間が長くなっています。type2 コントロ

ーラを二重化で使用する場合は、MS スキャン周期を 300ms 以上とする必要があります。

高速化対応（PU821 ファームウェア：V01.C0 以降）により最高速設定（HS=10、

MS=100ms）においても安定して動作することができますが、実行可能なアプリケーショ

ン量は限定されます。詳細は「付録 D.4 最高速設定で動作可能なアプリケーション」を

参照して下さい。

1.1 システム構成 ········································································································ 2

1.2 コントローラユニットの構成 ········································································ 6

1.2.1 シングルシステム構成 ····································································· 6

1.2.2 二重化システム構成 ········································································· 7

1.2.3 モジュール構成··················································································· 8

1.3 I/O 構成 ·············································································································· 10

1.3.1 TC-net I/O シリーズ接続 ························································ 10

1.3.2 G3 I/O シリーズ接続 ·································································· 11

(注１)本文中の"PU821"の表現は、PU821 と PU821A を示します。

また、nV ツール上では PU821A は PU821 として登録・表示します。


6E8C5100 2

1.1 システム構成

図 1-1 に、type2 コントローラの制御 LAN が Ethernet 二重化（FN812 実装）のシ

ステム構成例を示します。

図 1-1 type2 コントローラ（FN812 実装）のシステム構成例

③ 制御 LAN

（Ethernet 二重化）

コントローラ二重化 ⑥ TC-net I/O

ループ(二重化)

⑦TC-net I/O バス(二重化)

⑧ TC-net I/O インタフェース

⑨ TC-net I/O モジュール

① OIS-DS 他のコントローラ (L2/DS)

② nv シリーズエンジニアリングツール

① OIS-DS

④ CPU ⑤ FN ④ CPU ⑤ FN

コントローラユニット

SIO SIO AO AI PI

⑪ G3 I/O モジュール

DO DI SIO SIO IA

⑩ G3I/O アダプタ


ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 機能説明書 3

図 1-2 に、type2 コントローラの制御 LAN が TC-net100 二重化（TN832 実装）の

場合のシステム構成例を示します。

図 1-2 type2 コントローラ（TN832 実装）のシステム構成例

① OIS-DS

CIEMAC-DS 標準の HMI(ヒューマンインタフェース)である OIS-DS が、type2

コントローラをサポートします。(最新バージョンの標準ソフトなどが必要です)。

② nv シリーズエンジニアリングツール

ユニファイドコントローラnvシリーズ／統合コントローラVシリーズエンジニ

アリングツール４(nV-Tool)が、type2コントローラをサポートします。

nV-Tool は、制御 LAN 経由、またはコントローラモジュールの前面パネルの専

用コネクタに接続して使用できます。

③ 制御 LAN（Ethernet 二重化）

二重化された Ethernet(100M/1G)で制御 LAN を構成します。

コントローラ二重化 ⑥TC-net I/O ループ二重化

⑦TC-net I/O バス二重化

⑧TC-net I/O インタフェース

⑨ TC-net I/O

⑬制御 LAN

（TC-net100）

①OIS-DS

②nv シリーズ

エンジニアリング

ツール

①OIS-DS

④CPU ⑫TN ④CPU ⑫TN


SIO SIO AO AI PI

DO DI SIO SIO

⑨ TC-net I/O

③Ethernet

⑭TC-net 100

光シェアードハブ


6E8C5100 4

④ CPU (type2 コントローラモジュール)

type2 コントローラモジュール(PU821)は､OIS-DS 通信専用の DS 接続用インタフ

ェースモジュール FN812（図 1-1）または TN832（図 1-2）と組み合わせてコントロ

ールステーションを構成します。このステーション単位での二重化を標準構成とします。

⑤ FN（DS 接続用インタフェースモジュール）（注 1）

type2コントローラモジュールとCIEMAC-DSシステムのネットワークを接続する

ための DS 接続用インタフェースモジュール（FN812）です。

⑥ TC-net I/O ループ（注 2）

type2 コントローラモジュールを、TC-net I/O と接続するためのネットワークル

ープです。

⑦ TC-net I/O バス

TC-net I/O インタフェースと、TC-net I/O モジュールを接続するためのローカ

ルバスです。標準で二重化に対応しています。

⑧ TC-net I/O インタフェース

TC-net I/O ループのノードに、TC-net I/O モジュールを TC-net I/O ループ

接続するためのインタフェースモジュール（SA911,SA931,SA941）です。

⑨ TC-net I/O モジュール

ユニファイドコントローラ nv シリーズの I/O モジュールです。

⑩ G3I/O アダプタ

TC-net I/O ループのノードに、従来機種のＧ３I/O モジュールを接続するための

インタフェースモジュール（IA931）です。

⑪ G3I/O モジュール

従来機種のＧ３I/O シリーズの I/O モジュールです。

⑫ TN（DS 接続用 TC-net100 インタフェースモジュール）（注 1）

type2 コントローラモジュールと CIEMAC-DS システムのネットワークを接続す

るための DS 接続用の TC-net100 インタフェースモジュール（TN832）です。

⑬ 制御 LAN（TC-net 二重化）

二重化された TC-net100 で制御 LAN を構成します。

⑭ TC-net 100 光シェアードハブ

TC-net 100 で光伝送路を構成するためのハブユニットです。

注記

（注１）ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 標準システムでは、DS 接続

用インタフェースモジュール FN812 または TN832 を必ず実装してくださ

い。OIS－DS、nv シリーズエンジニアリングツール、他のコントローラ

との通信に使用します。

（注2）type2 コントローラは、TC-net I/O ループを１系統だけサポートし、I/O

ループは二重化ループのみをサポートします。

詳細は、以下の取扱説明書を参照してください。

・高速シリアル I/O システム TC-netI/O 取扱説明書(6E8C5098)

・産業計装向け TC-net I/O システム取扱説明書(6E8C5219)



1.1.1 コントローラの制御 LAN が TC-net 100 二重化の場合について

図 1-2 に示すように TN832 を使って制御 LAN を TC-net 100 二重化にて接続すること

ができます。タグデータを TC-net スキャンに割り付けることにより、決められた周期

で全てのステーションへ同時にタグデータが更新されます。

TN832 については「TC-net 100 インタフェースモジュール TN832 取扱説明書(6E8C5583)」

を参照してください。

スキャンメモリ(AW)の構成とスキャン伝送の概要は「4.7 章スキャンメモリ(AW)」を

参照してください。

タグデータをスキャンメモリに割り付ける方法については「付録 C.1 PV(調節計)」の

SCBK,BADR を参照してください。

TN832 のネットワークパラメータの設定については「7.1.8 章 TN パラメータ、7.1.9

章 TN 送信ブロック」を参照してください。

TN832 を使用するには下記のバージョン以上の製品を使用してください。

分類組合せファームウェア PU821 ファームウェア：V01.D0 以上エンジニアリングツール

エンジニアリングツール(日本語)※1 スタンドアロン/クライアントサーバ：V4.13.0 以上

新計装タグエディタ DS 型(日本語)※1：V1.9.1 以上

OIS 関連ソフトウェア OIS ウィンドウ(日本語)※1：V04.H0 以上

※1 日本語版のみ TN832 対応しており、英語版は対応していません。

● UTNH51 と UTNH23 の接続

UTNH51(TN832)の TC-net 100 ネットワークと UTNH23(TN822 等)の TC-net 100 ネット

ワークの HUB 間を Ethernet クロスケーブルで接続することにより両ネットワークを接

続することができます。

他のネットワーク接続における制約と注意事項は「付録 B.6 章 UTNH51 と UTNH23 接続

時の注意事項」を参照してください。

図 1-3 TN832 と他のネットワークの接続

TC-net 100 A 系

UTNH51

UTNH５1

TC-net 100 B 系

UTNH23A

UTNH23B

カテゴリ 5

クロスケーブル(10m 以内) カテゴリ 5

クロスケーブル(10m 以内)


6E8C5100 6

1.2 コントローラユニットの構成

1.2.1 シングルシステム構成

下図に示すシングルシステム構成は、シングル専用のベースユニットに、電源モジュ

ール、コントローラモジュールおよびステーションバスモジュールを実装したものです。

更に、TC-net I/O ループをコントローラモジュールに接続し、ユニファイドコント

ローラ TC-net I/O シリーズの I/O モジュールを実装しています。

● シングル専用ベースユニット(BU816)

図 1-4 シングル構成システムと TC-net I/O 接続（シングルループ）例

注記

（注1）シングル専用ベースユニット(BU816)は、電源モジュール（PS891/PS835）

を二重化することが可能です。


スロット No.

SA911-1～24： TC-net I/O アダプタ

I/O-1～16： I/O モジュール

未使

用

未使

用

未使

用

未使

用

コン

トロ

ーラ

モ

ジュ

ール

P

U8

21

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

未使

用

0 2 3 4 5 6 7

TC-net I/O ループ

SA911-1 LP1 LP2

SA911-1

I/O-1

I/O-2

I/O-16

LP2 LP1 SA911-2 LP1 LP2

SA911-2

I/O-1

I/O-2

I/O-16


SA911-3

I/O-1

I/O-2

I/O-16


SA911-24

I/O-1

I/O-2

I/O-16

LP2 LP1

B系

電源

モジ

ュー

ル（

注1）

P

S8

91/

PS

83

5

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

B系

電源

モジ

ュー

ル

PS

89

1/P

S8

35



1.2.2 二重化システム構成

二重化システムは、コントローラユニット本体を二重化した待機冗長システムで、

稼動系（制御を実行している系）をオンライン、待機系（待機状態の系）をスタンバイ

と呼び、稼動系が停止した場合は、自動的に待機系が稼動系に切り替わります。また、

同時に立ち上げた場合に、優先的にオンラインへ立ち上がる系をプライマリと呼びます、

そして、スタンバイへ立ち上がる系をセカンダリと呼びます。

二重化システムは、プライマリとセカンダリの両方のコントローラモジュールに

TC-net I/O ループを接続して使用します。

下図で示す二重化システムは、二重化専用ベースユニットを使用した構成です。

● 二重化用ベースユニット(BU825)

図 1-5 二重化構成システムと TC-net I/O 接続（二重化ループ）例

スロット No. A0 A2 A3 A4 A5 A6 B0 B2 B3 B4 B5 B6

LP1 LP2 LP2 LP1 LP2 LP1

LP2 LP1 LP2 LP1 LP2 LP1

I/O-1

LP1

LP1

LP2

LP2

コントローラユニットプライマリセカンダリ

SA911-1

I/O-1

I/O-2

I/O-16

SA911-1

SA911-2

I/O-1

I/O-2

I/O-16

SA911-2

SA911-3

I/O-1

I/O-2

I/O-16

SA911-3

SA911-24

I/O-2

I/O-16

SA911-24

電源

モジ

ュー

ル

PS

89

1/P

S8

35

電源

モジ

ュー

ル

PS

89

1/P

S8

35

コン

トロ

ーラ

モジ

ュー

ル

コン

トロ

ーラ

モジ

ュー

ル

PU

82

1

PU

82

1

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル


ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル

ステ

ーシ

ョン

バス

モジ

ュー

ル


I/O-1～16： I/O モジュール


6E8C5100 8

1.2.3 モジュール構成

ベースユニットのスロットに実装可能なモジュールの組み合わせを下図に示します。

表 1-1 モジュールの種類

ベースユニット(BU816)(注2)

ベースユニット(BU825)(注1)

スロット

0/1

スロット

2

スロット

3

スロット

4

スロット

5

スロット

6

スロット

7

コントローラモジュール

PU821

(注 6) ○ －－－－－－

ステーションバスモジュール（伝送モジュール）(注3)

FN812 － ○ ○ ○ ○ ○ ○

TN832 － ○ ○ ○ ○ ○ ○

TN82＊－ ○ ○ ○ ○ ○ ○

EN811 － ○ ○ ○ ○ ○ ○

TG823 － ○ ○ ○ ○ ○ ○

ステーションバスモジュール（その他）

SB812

(注4) － ○ ○ ○ ○ ○ ○

ME821

(注5) －

○ ○ ○

－ ○ ○ －



注記

(注1)二重化用ベースユニット(BU825)のプライマリ側のみ type2コントローラモ

ジュール(PU821)を実装した場合は、シングルシステムとして動作しますが、

セカンダリ側のみ type2 コントローラモジュール(PU821)を実装した場合

は、シングルシステムとして動作しません。

(注 2)シングル用ベースユニット(BU816)を二重化システムとして使用する場合

は、二重化インタフェースモジュール(IF819)が必要です。（将来）

(注3)伝送モジュールは、合計４枚まで実装できます。

・FN812 または TN832 は制御 LAN に合わせて、どちらか１枚のみ実装して下

さい。同時に使用できません。尚、type2 では必ずどちらかを実装してくださ

い。

・TN82*は、TC-net100 モジュールです。詳細は、「ユニファイドコントロー

ラ nv シリーズ TC-net 100（TN8）モジュール取扱説明書(6E8C5101)」を

参照してください。

・TN82*の状態変化通知機能は使用できません。

・EN811 は、Ethernet モジュールです。詳細は、「ユニファイドコントローラ

nv シリーズ Ethernet(EN811)モジュール取扱説明書(6E8C5128)」を参照

してください。

・TG823 は、TC-net 1G モジュールです。詳細は、「ユニファイドコントロー

ラ nv シリーズ TC-net 1G（TG823）モジュール取扱説明書(6E8C3255)」

を参照してください。

・TG823 の状態変化通知機能は使用できません。またツール通信については、

FN812 経由で接続してください。

(注4)SB812 は、合計 2 枚まで実装できます。詳細は、「ユニファイドコントローラ

nv シリーズシリアルバスインタフェース(SB812)モジュール取扱説明書

(6E8C5430)」を参照してください。

(注5)ME821 の占有スロット幅は 2 スロットです。

・BU825 の場合は、6 スロット目には実装できません。

・ME821 を二枚使用する際、間をあけないでください。

例 Slot3,5：OK Slot3,6：NG

間をあけるとツールから二枚目のアクセスが出来なくなります。

・ユーザタスクで ME821 の値を変更する場合はトラッキング有り代入命令

（MOV_TRC）を使用します。

トラッキング有り代入命令（ MOV_TRC ）については「命令語

（LD/FBD/SFC/ST）説明書（6E8C4826）」2.6 章を参照してください。

ユーザトラッキングはステーションバス空間が指定できないため使用できま

せん。詳細は「ユニファイドコントローラ nv シリーズ拡張メモリ（ME821）

モジュール取扱説明書(6E8C5585)」を参照してください。

(注6) PU821 と PU821A の混在

PU821 と PU821A を混在できますが、ファームウェアはプライマリとセカン

ダリで統一して V01.E0 以上としてください。V01.E0 より前のファームウェ

アでは PU821A は動作しません。

交換時にはプライマリとセカンダリのバージョンが異なる状態となる場合

がありますが、交換作業の一時的使用であれば問題ありません。交換後速やか

に PU821 のファームウェアをバージョンアップしてください。


6E8C5100 10

1.3 I/O 構成

1.3.1 TC-net I/O シリーズ接続

ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 は、下図に示すように二重化システム

に TC-net I/O ループの二重化と I/O ノードの二重化が可能です。

I/O ノードは 28 ノードまで使用可能です。I/O ノードには、TC-net I/O インタ

フェース(SA911)を実装します。G3I/O モジュールを使用する場合は、更に、I/O ノ

ードに専用の G3I/O アダプタ(IA931)を追加実装します。

図 1-6 二重化システムと TC-net I/O の二重化接続例

TC-net I/O モジュール

I/O ノード 3

SA911-1

I/O-1

I/O-2

I/O-16

LP2 LP1

LP2 LP1

I/O ユニット

I/O ノード 4

I/O-1

I/O-2

I/O-16

LP2

LP2

LP1

LP1

I/O ノード 6

I/O-1

I/O-2

I/O-16

LP2 LP1

LP2 LP1

I/O ノード 26

I/O-2

LP2

LP2 LP1

LP1




I/O-1

I/O-16


SA911-2 SA911-4 SA911-24

SA911-1 SA911-2 LP1

LP1

I/O ノード 5

I/O-1

I/O-2

I/O-16

LP2

LP2 SA911-3

SA911-3 SA911-4 SA911-24

G3I/O ユニット

IA931： TC-net G3I/O アダプタ

LP1

LP1

I/O ノード 27

IA931

LP2

LP2 SA911-25

SA911-25

I/O ﾕﾆｯﾄ-１

I/O ﾕﾆｯﾄ-2

I/O ﾕﾆｯﾄ-7

LP1

LP1

I/O ノード 28

IA931

LP2

LP2 SA911-26

SA911-26


I/O ﾕﾆｯﾄ-2

I/O ﾕﾆｯﾄ-7

LP1

LP1

I/O ノード 29

IA931

LP2

LP2 SA911-27

SA911-27


I/O ﾕﾆｯﾄ-2

I/O ﾕﾆｯﾄ-7

LP1

LP1

I/O ノード 30

IA931

LP2

LP2 SA911-28

SA911-28


I/O ﾕﾆｯﾄ-2

I/O ﾕﾆｯﾄ-7


1.3 I/O 構成


表 1-2 TC-net I/O 仕様

ループ構成 1 ノード数最大 24 ノード番号 3～26 1 ノードあたりのユニット数 1 1 ユニットあたりの I/O モジュール数最大 16 特殊モジュール実装数最大 16

補足

特殊モジュールとは、FL-net、DeviceNet、MODBUS、Ethernet などを指します。詳細は、高速シリアル I/O システム TC-net I/O 取扱説明書(6E8C5098)を参照してください。

1.3.2 G3 I/O シリーズ接続

従来機種のＧ３I/O モジュールを使用するためには、TC-net I/O ループインタフ

ェースモジュール（SA911）と G3 I/O 専用のインタフェース機能を持つ TC-net

G3I/O アダプタ（IA931）の両方が必要です。

表 1-３ TC-net G3 I/O 仕様

ループ構成 1 ノード数最大 4 ノード番号 27～30 1 ノードあたりのユニット数 7 1 ユニットあたりの I/O モジュール数最大 11 1 ノードの制限事項･出力データサイズ：最大１KW

･入力データサイズ：最大 2KW ･TL-S20 実装枚数：８･FL-net 実装枚数：１


6E8C5100 12

13

第 2 章コントローラの動作ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 コントローラ（以下、type2 コントローラ

と呼ぶ）の基本動作について説明しています。

2.1 基本動作フロー ·································································································· 16

2.2 システム初期化処理························································································· 17

2.3 運転モード処理 ·································································································· 19

2.3.1 運転モードの遷移条件 ··································································· 19

2.3.2 シングル運転の運転モードの種類とはたらき ····················· 19

2.3.3 二重化運転の運転モードの種類とはたらき ·························· 20

2.3.4 正面パネルの状態表示 LED ························································· 23

2.3.5 運転モード・キースイッチ ·························································· 24

2.3.6 ディップスイッチ ············································································ 24

2.3.7 nV-Tool 用 Ethernet IP アドレス設定スイッチ ··············· 25

2.4 スキャン処理 ······································································································ 26

2.4.1 LP 処理 ································································································ 26

2.4.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · CPU 処理 27

2.5 二重化の動作 ······································································································ 28

2.5.1 電源投入と起動················································································· 28

2.5.2 電源復帰 ······························································································ 28

2.5.3 相手系の監視 ····················································································· 28

2.5.4 I/O 状態の監視 ················································································ 28

2.5.5 ネットワークの監視 ······································································· 29

2.5.6 ダウンロード ····················································································· 29

第 2 章コントローラの動作

6E8C5100 14

2.6 二重化切替えの原因························································································· 30

2.6.1 強制切替え ·························································································· 30

2.6.2 コントローラの重故障 ··································································· 30

2.6.3 Ｉ／Ｏの重故障················································································· 30

2.6.4 Ethernet の重故障 ········································································· 30

2.7 メモリ管理 ··········································································································· 31

2.7.1 メモリクリア ····················································································· 31

2.7.2 デフラグ ······························································································ 32

2.7.3 バックアップ／リストア ······························································ 32

2.7.4 シャットダウンシーケンス ·························································· 32

2.8 タグ管理 ··············································································································· 33

2.8.1 タグのサポート················································································· 33

2.8.2 OIS-DS との接続 ············································································ 33

2.9 二重化のメモリの等値化 ··············································································· 34

2.9.1 全体イコライズ················································································· 34

2.9.2 二重化トラッキング ······································································· 34

2.9.3 ユーザトラッキング ······································································· 35

2.9.4 部分イコライズ················································································· 36

2.10 高速化対応 ··········································································································· 36

2.10.1 タグ転送処理を別タスク化 ·························································· 37

2.10.2 高速化（機能削除）した（BT4/8、LP4/8）追加 ······ 37

2.10.3 HS スキャン周期と MS スキャン周期の設定単位の変更38

2.10.4 CPU 実行時間の見える化 ···························································· 38


下図は、ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 のコントローラモジュール

（PU821）の正面図です。

図 2-1 コントローラモジュール PU821 の正面図

コントローラ状態表示 LED

nV-Tool 用 Ethernet IP アドレス設定スイッチ

動作モードスイッチ

ディップスイッチ

TC-net I/O(ループ A 系) 状態表示 LED

TC-net I/O(ループ A 系) コネクタ×2(RJ45) TC-net I/O(ループ B 系)

状態表示 LED

TC-net I/O(ループ B 系) コネクタ×2(RJ45)

nV-Tool 用 Ethernet コネクタ(RJ45)


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2.1 基本動作フロー

コントローラ本体の基本動作フローを、図 2-2 に示します。

図 2-2 基本動作フロー

コントローラは、電源が投入されると、最初にシステム初期化処理を実行し、初期化

時の異常がなければ運転モード処理を実行します。運転モード処理は、RUN モードに

入る条件が整っていれば、続いてスキャン処理を実行します。また、RUN モードに入

る条件が整わないか、定常時の異常が検出された場合は、HALT（異常時は ERROR）

モードを選択、スキャン処理の実行を禁止します。

スキャン処理は、タスクのプログラムを実行する処理と、計装制御特有な入出力信号

の変換やフィルタリング等を実行する標準入出力処理と、I/O データを入出力する一括

入出力処理を含みます。

情報サポート処理は、nV-Tool や OIS-DS から要求された情報の書き込みや読み出

しを処理するもので、スキャン処理とは非同期に実行します。

自己診断処理は、定期的に実行する自己診断処理を表しています。尚、各処理の中で

も個別に診断を実行しています。

この章では、システム初期化処理、運転モード処理、スキャン処理と、情報サポート

処理のタグ管理について説明します。

また、自己診断処理については「第 8 章 RAS 機能」で、標準入出力処理について

は「第６章標準入出力」で、一括入出力処理については「第 5 章 I/O 入出力」の中

で説明します。

HALT（ERROR）モード

電源投入

システム初期化処理

運転モード処理

自己診断処理

RUN モード

スキャン処理情報サポート処理

2.2 システム初期化処理


2.2 システム初期化処理

電源投入後、不揮発性メモリにある標準ソフトウェアをロードして、実行を開始しま

す。不揮発性メモリに保存していたプログラム関連情報の保存状態診断、ハードウェア

診断などを実行します。

図 2-3 システム初期化処理の流れ

① ハードウェアの自己診断および初期化

システム ROM チェック、システム RAM チェック、および初期設定をします。

このチェックでエラーが起きた場合、6 点 LED に要因を表示して、以後の処理を

実行しません。詳細は、「第８章 RAS 機能 8.6 トラブルシュート」を参照してく

ださい。

チェックが正常である場合、周辺LSIチェックと初期設定、カレンダLSIチェック、

およびシーケンス演算プロセッサ(LP)をチェックします。

② メモリ消失チェック

メモリの内容(プログラムおよび制御データ)がバッテリバックアップされている

かチェックします。

メモリが消失しているときは、メモリクリアとエラーログ登録をして、以後の処理

を継続実行します。さらに、二重化で相手系が片系運転している場合は、イコライズ

受信を行いスタンバイとなります。

③ 電源 ON／OFF 日時登録

イベントログに、前回電源 OFF の日時を登録し、更にカレンダ LSI から読み出し

た現在日時を、電源 ON の日時として登録します。

①

②

③

④

⑤

⑥

ハードウェアの自己診断および初期化

メモリ消失チェック

電源 ON／OFF 日時登録

バッテリチェック

ユーザプログラムチェック

変数の初期化


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④ バッテリチェック

メモリバックアップ用バッテリの実装状態と電圧をチェックします。

バッテリが実装されていないときには、エラーログに「バッテリ未装着」のメッセ

ージを登録します。バッテリ電圧が規定値以下のときには、エラーログに「バッテリ

状態異常」を登録します。

ME821 が実装されている場合、ME821 のバッテリ状態異常も検出します。

⑤ ユーザプログラムチェック

メモリ上のユーザプログラムの妥当性をチェックします。

⑥ 変数の初期化

ローカル変数やグローバル変数やタグ情報を初期化します。詳細は、「第４章変

数」を参照してください。

補足

＜長停と瞬停＞

電源 OFF から電源 ON までの時間は、内蔵クロック（RTC：秒単位)で計測し、停電時間を算出

します。停電時間が DC 瞬停時間の設定値以上の場合は長停処理が実行され、それ未満の場合は瞬

停処理が実行されます。（DC 瞬停時間は、nV-Tool から設定することができます。）

・長停処理では、調節計タグ(#LP)の全ての制御ループを「M モード」にします。但し、出力先

が TC-net I/O 出力モジュールまたはインテリジェント I/O 出力モジュールでない場合は、制御

モードは変化しません。

また、長停処理では、出力モジュールの出力保持状態を確認してから現在の出力値をリードバッ

クし、その現在値から制御を再開できるようにしています。

・瞬停処理では、停電前の最終出力値を先行で再出力します。各出力モジュールが再出力を完了し

てから、制御を再開できるようにしています。

・長停処理では EV0 タスクを、瞬停処理では EV1 タスクを、最初に 1 回だけ実行します。停電時間

に応じた特有の処理が必要な場合は、このイベントタスクを使用することができます。

2.3 運転モード処理



2.3.1 運転モードの遷移条件

コントロ－ラ全体の動作を把握するために、運転モ－ドという単位で動作を区分し、

電源投入から電源断までの動作を制御します。

運転モードは、nV-Toolのシステムビュー画面およびイベントログで確認できます。

また、コントローラモジュールの正面パネルのコントローラ状態表示 LED でも、運転

モード状態を確認できます。

2.3.2 シングル運転の運転モードの種類とはたらき

自己診断結果、プログラムの実行状態、I/O の入出力状態、運転モードスイッチの操

作、nV-Tool からの運転モード要求など運転モードを決定します。

・INZ モードは、初期化処理の状態を示します。

・RUN モードは、通常のオンライン運転の状態を示します。

・HALT モードは、停止状態を示します。

・DL-WAIT モードは、システムのダウンロード待ち状態を示します。

・ERROR モードは、重故障により異常停止した状態を示します。

・S-HOLD モードは、停止モードへ遷移するために降格処理を実行する、過渡的な

状態を示します。

・O-HOLD モードは、RUN モードへ遷移するために昇格処理を実行する、過渡的な

状態を示します。

図 2-4 シングル運転の運転モード遷移

ERR

(エラー停止)

S-HOLD

(I/O 降格)

INZ

(初期化)

エラーリセット KEY：HALT

DL

エラーリセット DL 未

メモリクリア

通常立上げ RUN 指令

RUN 指令

INZ HALT DL-WAIT S-HOLD

O-HOLD RUN

HALT

(停止)

DL-WAIT

(DL 待ち)

O-HOLD

(通常立上げ昇

格)

HALT 指令

S-HOLD

(強制停止降

格)

RUN

(オンライン運

転)


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表 2-1 シングル運転の運転モードの種類とはたらき

運転モ－ド動作内容備考

INZ コントロ－ラの初期化と自己

診断を実行

電源投入直後の初期化と自己診断を実施し、正常時

は次の運転モードへ自動遷移する。

HALT 一時停止状態オンライン運転中に停止要求を行うか、または電源

投入時に運転モードスイッチが HALT 状態時は、

この運転モードで停止状態となる。(注 1)

RUN ユーザプログラムの実行や一

括入出力などのスキャン処理

を継続的に実行

オンライン運転状態を示し、停止要求を行うか、重

故障を検出しない限り、この運転モードを継続す

る。

ERROR 異常停止状態重故障を検出すると、この運転モードで停止状態に

なる。(注 2)

DL-WAIT ダウンロ－ド待ち状態メモリクリアした後に起動すると、この運転モード

でダウンロードを待つ。(注 3)

O-HOLD I/O の昇格処理を実行 I/O 入出力処理を開始し、RUN モードへ遷移する。

S-HOLD I/O の降格処理を実行 I/O 入出力処理を停止し、HALT モードまたは

ERROR モードへ遷移する。

補足

(注 1)HALT を解除するには、運転モードスイッチを HALT から RUN に回すか、nV-Tool か

ら RUN を選択してください。

(注 2)ERROR を解除するには、運転モードスイッチを HALT から RUN に回すか、nV-Tool

からエラーリセットを要求してください。

(注 3)ダウンロ－ドが完了したら運転モードスイッチを HALT から RUN に回すか、nV-Tool

から RUN を選択すると、R-WAIT へ自動遷移します。

2.3.3 二重化運転の運転モードの種類とはたらき

二重化運転の運転モードには、二重化特有の運転モードがあります。

・オンライン運転（MAS-RUN）

二重化が正常に機能している状態で、コントローラが稼動系（オンライン側）で運転して

いる状態を示します。いつでも、待機系（スタンバイ側）に切り替えることが可能です。

・スタンバイ運転（SLV-RUN）

二重化が正常に機能している状態で、コントローラが待機系（スタンバイ側）で運転して

いる状態を示します。いつでも、稼動系（オンライン側）に切り替えることが可能です。

・単独運転（ODD-RUN）

片系のみで単独運転している状態を示します。

二重化運転では、システムの立ち上がり時に、稼動系と待機系の情報を等値化します。この

時の状態を表すのが次の二つの運転モードです。

・イコライズ送信（EQL-RUN）

稼動系となるコントローラが、待機系のコントローラに等値化情報を送信している状態

を示します。

・イコライズ受信（RCV-H）

待機系となるコントローラが、稼動系となるコントローラから送信された等値化情報を

受信している状態を示します。



補足

二重化運転では、常時、稼動系（オンライン側）と待機系（スタンバイ側）を等値化していま

す。この等値化機能を二重化トラッキングと呼びます。

図 2-5 二重化運転の運転モード遷移

ERR

(エラー停止)

S-HOLD

(I/O 降格)

INZ

(初期化)

S-HOLD

(P/S 判定)

HALT

(停止)

DL-WAIT

(DL 待ち)

INZ HALT DL-WAIT

エラーリセット

通常立上げ

KEY：HALT DL 未

メモリクリア

DL

RUN 指令

エラ

機能説明書 - toshibaご注意 (1)...

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