JPH02189639A - 制御システムの二重化切換装置 - Google Patents

制御システムの二重化切換装置

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JPH02189639A
JPH02189639A JP1009106A JP910689A JPH02189639A JP H02189639 A JPH02189639 A JP H02189639A JP 1009106 A JP1009106 A JP 1009106A JP 910689 A JP910689 A JP 910689A JP H02189639 A JPH02189639 A JP H02189639A
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Koichi Sakagami
浩一 坂上
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
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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】 【産業上の利用分野】
本発明は、複数の検出信号を出力しつつ、複数の操作信
号を入力して制御される制御対象機器、稼動系、待機系
の2つの入力部であって、少な(ともそれぞれ同一の前
記検出信号を入力して同一のシリアルのデジタル入力信
号に変換する処理を前記検出信号の別に順次実行する入
力部、前記デジタル入力信号に所定の演算処理を施して
前記制御対象機器を制御するためのシリアルのデジタル
出力信号を出力する演算部、 稼動系、待機系の2つの出力部であって、少なくともそ
れぞれ同一の前記デジタル出力信号を入力して同一の前
記操作信号に変換する処理を前記操作信号の別に順次実
行する出力部、を備えた待機冗長形二重化制御システム
における前記入力部または出力部を稼動系から待機系へ
切換える二重化切換装置に関するもので、 特に前記切換えの際の処理の切換ねり時間を極力少なく
し得るようにした二重化切換装置に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一、もしくは相当
部分を示す。
【従来の技術】
第2図および第3図はおのおの従来のこの種の二重化切
換方式を説明するためのブロック回路図である。 第2図において、■は制御対象機器10からのアナログ
の入力データ7Aに基いて所定の演算を行い、この制御
対象機器10を制御するためのデジタルの出力データ8
Bを得る演算部で図外のCPUを備えている。入力デー
タ7Aは制御対象機器の運転状況を示すアナログデータ
で、制御対象機器10の複数の検出部7(71〜7n)
よりそれぞれ出力される。 5および6は図外のCPUを備えた同一の構成の入力部
で、それぞれ複数の検出部7からのアナログの入力デー
タ7Aを、互いに同期して切換動作を行うマルチプレク
サ(MPXとも略記する)5’C,6Gを介し順次切換
え入力したうえ、A/D変換器5b、6bを介しA/D
変換し、さらにこのA/D変換されたパラレルのデジタ
ルデータをパラレル/シリアル変換器5a、6aを介し
シリアルのデジタルデータ9八に変えて演算部1へ伝達
する。そして、この5と6とで稼動系と待機系の2系統
を構成している。この例では、5と6のうら一方の5を
稼動系入力部、他方の6を待機系入力部として使用する
ものとする。 2および3は図外のCPUを備えた同一の構成の出力部
で、それぞれ演算部1のシリアルがっデジタルの出力デ
ータ8Bを、シリアル/パラレル変換器2a、3aを介
し順次パラレルのデジタルデータに変換したうえ、この
変換データをD/A変換器2b、3bを介しD/A変換
し、さらにこの変換されたアナログデータを互いに同期
して切換動作を行うマルチプレクサ(MAX)を介し制
御対象機器10の複数の動作部4(41〜4n)へ順次
切換えて伝達する。そして、前記の入力部と同様に2と
3とで稼動系と待機系の2系統を構成しており、この例
では一方の2を稼動系出力部として、他方の3を待機系
出力部として使用するものとする。 12は演算部1に備えられた稼動系と待機系の切換部で
入力部及び出力部の切り換えが可能である。 稼動系の入力部5あるいは出力部2に異常が発生した場
合、演算部1に備えられた図外の入力データあるいは出
力データの異常検出手段を介して異常を検出し、演算部
1に備えられた切換部12によって、異常が発生した稼
動系の入力部5あるいは出力部2から、待機系の入力部
6あるいは出力部3へ切り換える。 次の第3図において、第2図と異なる点は、稼動系と待
機系とを切り換える切換部が、それぞれ入力部および出
力部における制御対象機器10に近い側に備えられてい
る点のみであり、稼動系入力部5には切換部51が待機
系入力部6には切換部61が、稼動系出力部2には切換
部21が、待機系出力部3には切換部31がそれぞれ備
えられている。 稼動系の入力部5あるいは出力部2に異常が発生した場
合、これらの入力部あるいは出力部に備えられた図外の
入力データあるいは出力データの異常検出手段を用いて
異常を検出し、異常の発生した稼動系の入力部5あるい
は出力部2を、これらの入力部5,6およびおよび出力
部2.3に備えられた切換部51.61および21.3
1によって、待機系の入力部6あるいは出力部3に切り
換える。
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら前述の方式では次の問題がある。 まず第2図の方式では稼動系出力部2に異常があり、前
述の如く演算部l内の切換部12で待機系出力部3に切
り換える場合、演算部1から待機系出力部3の出力部ま
での間にシリアル/パラレル変換器3aやD/A変換器
3b等の処理に基づく時間遅れがあるため、異常が発生
し切換部12の切換えが完了してから操作部4まで出力
データ8Bが流れるには、ある期間を必要としその期間
、出力データが欠如してしまう。 一方、第3図の方式では稼動系入力部5に異常があり、
待機系入力部6に切換える場合、この方式では入力部5
,6内の切換部5L61で切換えるが、待機系入力部6
の入力端と演算部1との間にA/D変換器6bやパラレ
ル/シリアル変換器6a等の処理に基づく時間遅れがあ
るため、異常が発生し切換えが完了してから演算部1ま
で入力データ7八が流れるには、ある期間を必要としそ
の期間、入力データが欠如してしまう。 そこで、本発明の課題は稼動系から待機系に切換える際
、入力部と演算部との間、あるいは演算部と出力部との
間の各種の変換処理に基づく時間遅れに起因するデータ
の欠如を解消した制御システムの二重化切換装置を提供
することにある。
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明の二重切換装置に
おいては、r(検出部7などから出力される)複数の検
出信号(入力データ7八など)を出力しつつ、複数の操
作信号(4Aなど)を入力して制御される制御対象機器
(10など)、稼動系、待機系の2つの入力部であって
、少なくともそれぞれ同一の前記検出信号を入力して同
一のシリアルのデジタル入力信号(9Aなど)に変換す
る処理を前記検出信号の別に順次実行する入力部(5,
6など)、 前記デジタル入力信号に所定の演算処理を施して前記制
御対象機器を制御するためのシリアルのデアタル出力信
号(出力データ8Bなど)を出力する演算部(1など)
、 稼動系、待機系の2つの出力部であって、少なくともそ
れぞれ同一の前記デジタル出力信号を入力して同一の前
記操作信号に変換する処理を前記操作信号の別に順次実
行する出力部(2,3など)、を備えた制御システムで
あって、 前記演算部と入力部との間に設けられ、前記演算部へ前
記デジタル入力信号を常時は前記稼動系入力部から入力
し、該入力部が異常のときは前記待機系入力部から切換
え入力する第1の切換手段(切換部11など)と、 前記出力部の出力側に設けられ、前記制御対象機器へ前
記操作信号を常時は前記稼動系出力部から出力し、該出
力部が異常のときは前記待機系出力部から切換え出力す
る第2の切換手段(切換部21.31など)と、を備え
たjものとする。
【作 用】
稼動系入力部および待機系入力部の演算部への入力端に
は、それぞれ同じ信号が出力されており、また稼動出力
部の切換部への出力端および待機系出力部の切換部の出
力端にも、それぞれ同じ信号が出力されているので、入
力部あるいは出力部の異常でこれらを稼動系から待機系
へ切換えても、この切換えによる処理の時間遅れは殆ど
ない。
【実施例】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック回路図で第2
図、第3図に対応するものである。第1図において、1
は制御対象機器10からの入力データ7Aに基いて所定
の演算を行いこの制御対象機器10を制御するための出
力データ88を得る演算部であり、この演算部1には第
2図における切換部12に代り、稼動系入力部5と待機
系入力部6の切換のみを行う切換部11が設けられ、出
力部2゜3の切換は第3図と同様に行わないようにした
以外は第2図と同様に構成されている。 入力データ7Aは制御対象機器10の運転状況を示すア
ナログデータで、制御対象機器10の複数の検出部7(
71〜7n)よりそれぞれ出力される。稼動系入力部5
および待機系入力部6の構成や動作、およびこの入力5
,6と検出部7との接続は第2図の場合と全く同じであ
る。またこの入力5,6と検出部11との接続も、第2
図における入力部5゜6と切換部12との接続と全く同
様である。 また稼動系出力部2.待機系出力部3の構成や動作、お
よびこの出力部2.3と、演算部1および操作部4との
接続は第3図と全く同じである。 なお各切換部21.31は少なくともこの出力部2゜3
内でシリアルかつデジタルの出力データ8Bが操作信号
4八に変換された後にそれぞれ置かれるものとする。従
ってこの例では切換部21.31はそれぞれD/A変換
器2b、3bとマルチプレクサ2G、3Gとの間に設け
られている。 このように構成す葛ことにより、稼動系入力部5に異常
が発生した場合、演算部lに設けられた図外の入力デー
タの異常検出手段を用いて異常を検出し、異常が発生し
た稼動系入力部5を演算部1に設けられた切換部11に
よって待機系入力部6には切り換えるが、待機系入力部
6には入力データ7Aが到達している(即ち入力部6は
入力部5と同じシリアルのデジタルデータ9Aを切換部
11の入口に出力している)ため、切り換えによる時間
遅れはほとんどない。何となれば通常待機冗長形二重化
コンピータシステムにあっては、待機系は運転が停止し
ているのではな(、正規に運転されており、ただデータ
のみは稼動系を使用し待機系のデータは予備となってい
るため、入力データ7八は待機系入力部6の出力端に到
達しているからである。 また稼動系出力部2に異常が発生した場合、出力部2に
設けられた図外の出力データの異常検出手段を用いて異
常を検出し、異常が発生した稼動系出力部2を出力2.
3に備えられた切換部21゜31によって待機系出力部
3に切り換えるが、待機系出力部3の切換部31まで出
力データ8Bは到達している(即ち出力部3は切換部3
1の演算部1例の出力端に、出力部2が切換部21の演
算部1側の出力端に出力している信号と同じ出力信号を
出力している)ため、切り換えによる時間遅れはほとん
どない。 なお以上の実施例においては制御対象機器10がアナロ
グデータを授受するものとしたが、制御対象機器10が
直接パラレルのデジタルデータを授受する場合であって
も(従ってA/D変換器5b。 6bやD/A変換器2b、3bが省略される場合であっ
ても)、本発明が適用し得ることは明らかである。
【発明の効果】
本発明によれば、稼動系入力部に異常が発生した場合は
演算部に備えられた切換部により待機系入力部に切換え
る、また稼動系出力部に異常が発生した場合は出力部に
備えられた切換部により待機系出力部に切換えることに
より、切換え時のデータの欠如を解消したのでデータの
流れが欠損したり遅れたりすることが防止される。 このことは、制御対象機器の運転に擾乱が入ることが無
くなり、特に精密運転制御が要求されるプラントの制御
など各種の精密運転制御が要求される装置に対しその効
果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック回路図、第2
図および第3図はそれぞれ第1図に対応する従来のブロ
ック回路図である。 i−一一一一演算部、2−・−稼動系出力部、3 −一
−−−待機系出力部、2a、3a  −・・・シリアル
/パラレル変換器、2b、3b  −・・−D/A変換
器、4 (41〜4n)操作部、5 ・−・−・稼動系
入力部、6−−−−−−待機系入力部、5a、6a  
−−・パラレル/シリアル変換器、5b、6b−・−A
/D変換器、20〜6C:マルチプレクサ、7(71〜
7n)  −・−検出部、8 −一−−−出力バッファ
、9−−−−一一人ノノバッファ、10−−一−−制御
対象機器、11.21.31・−・・−切換部、7A 
 −・入力データ、12: 七I十桑舎p

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)複数の検出信号を出力しつつ、複数の操作信号を入
    力して制御される制御対象機器、 稼動系、待機系の2つの入力部であって、少なくともそ
    れぞれ同一の前記検出信号を入力して同一のシリアルの
    デジタル入力信号に変換する処理を前記検出信号の別に
    順次実行する入力部、前記デジタル入力信号に所定の演
    算処理を施して前記制御対象機器を制御するためのシリ
    アルのデジタル出力信号を出力する演算部、 稼動系、待機系の2つの出力部であって、少なくともそ
    れぞれ同一の前記デジタル出力信号を入力して同一の前
    記操作信号に変換する処理を前記操作信号の別に順次実
    行する出力部、を備えた制御システムであって、 前記演算部と入力部との間に設けられ、前記演算部へ前
    記デジタル入力信号を常時は前記稼動系入力部から入力
    し、該入力部が異常のときは前記待機系入力部から切換
    え入力する第1の切換手段と、 前記出力部の出力側に設けられ、前記制御対象機器へ前
    記操作信号を常時は前記稼動系出力部から出力し、該出
    力部が異常のときは前記待機系出力部から切換え出力す
    る第2の切換手段と、を備えたことを特徴とする制御シ
    ステムの二重化切換装置。
JP1009106A 1989-01-18 1989-01-18 制御システムの二重化切換装置 Expired - Lifetime JPH07117906B2 (ja)

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