JPH0319961B2 - - Google Patents

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JPH0319961B2
JPH0319961B2 JP12099282A JP12099282A JPH0319961B2 JP H0319961 B2 JPH0319961 B2 JP H0319961B2 JP 12099282 A JP12099282 A JP 12099282A JP 12099282 A JP12099282 A JP 12099282A JP H0319961 B2 JPH0319961 B2 JP H0319961B2
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JP
Japan
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process control
control unit
redundant
unit
communication
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JP12099282A
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JPS5911401A (ja
Inventor
Shinichi Takigishi
Hideo Sano
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Publication of JPS5911401A publication Critical patent/JPS5911401A/ja
Publication of JPH0319961B2 publication Critical patent/JPH0319961B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、n+1冗長化制御装置の改良に関す
るものである。
n+1冗長化制御装置としては、第1図のよう
に、複数のプロセス制御ユニツト41〜4nに対
して1つの冗長ユニツト5を通信線6で接続し、
プロセス制御ユニツト41〜4nのどれか1つが
故障したとき、冗長ユニツト5で通信を通じてバ
ツク・アツプするようにしたものがある。プロセ
ス制御ユニツト41〜4nおよび冗長ユニツト5
はいずれもインテリジエンスを持つており、例え
ば、第2図および第3図のようにそれぞれ構成さ
れる。
第2図において、プロセス制御ユニツト4j
(j=1〜n)は、通信制御器NCMと、プロセ
ツサNPUと、メモリNMUと、入出力器I/O
を持つている。これらの各コンポーネントはデー
タバスDBSによつて相互に接続されて、インテ
リジエントなプロセス制御ユニツトを形成してい
る。プロセツサNPUとメモリNMUがインテリ
ジエンスの中枢をなす。入出力データは入出力器
I/Oに保持され、プロセツサNPUによつてア
クセスされて、プロセス制御用のデータ処理がな
される。入出力器I/OはメモリNMUと共通の
メモリ空間に属している。データ処理に際して
は、メモリNMU中のデータベースが用いられ、
そのユニツトが担当しているプロセスに適したデ
ータ処理が行なわれる。
通信制御器NCMは、通信線6に対する通信を
制御するとともに、ダイレクト・メモリアクセス
(DMA)によつてメモリNMUと入出力器I/O
にアクセスする機能を持つている。このような機
能は、通信制御器NCMに内蔵されたマイクロプ
ログラムによつて実現される。
第3図の冗長ユニツト5も、同様な通信制御器
NCMとプロセツサNPUとメモリNMUを持つて
いる。これら各コンポーネントもデータバス
DBSによつて相互接続されて、インテリジエン
トな冗長ユニツト5を形成している。この冗長ユ
ニツト5は、そのインテリジエンスにより、全プ
ロセス制御ユニツト41〜4nのデータベースを、
通信を介して周期的に読み出してNMUにアツプ
ロードしており、これによつて、各プロセス制御
ユニツト4jの最新のデータベースが常にメモリ
NMUに存在するようになつている。データベー
スのアツプロードは、冗長ユニツト5と各プロセ
ス制御ユニツト4jにおける通信制御器NCMの
DMA機能によつて行なわれる。
プロセス制御ユニツト41〜4nのいずれか1
つ4jpが故障すると、冗長ユニツト5からの通信
により、冗長ユニツト5のインテリジエンスが、
故障したプロセス制御ユニツト4jpのインテリジ
エンスに代つてバツクアツプを行なう。
その際、従来は、冗長ユニツト5のインテリジ
エンスは、故障したプロセス制御ユニツト4jpの
入出力器I/Oに、通信によつてアクセスするよ
うにしていた。このため、同じ制御対象に関する
ものでも、冗長ユニツト5とプロセス制御ユニツ
ト4jpとでは異なるプロセス制御プログラムが必
要とされる。しかし、プロセス制御プログラム
を、同じ制御対象について別々に作るのは不合理
なので、冗長ユニツト側においても、プロセス制
御ユニツトと同じプログラムが使用できることが
望ましい。
また、冗長ユニツト5が、故障したプロセス制
御ユニツト4jpをバツクアツプしているときに、
冗長ユニツト5から、プロセス制御ユニツト4jp
のインテリジエンスに、バツクアツプ・ステータ
ス信号や停止指令、あるいはリセツト・スタート
指令など、いくつかの情報を通信する必要があ
る。このときは、故障したプロセス制御ユニツト
4jpは、冗長ユニツト5から見れば、自己の影の
ようなものであるから、それに対する通信は、そ
の他のプロセス制御ユニツトとは違つて通信を意
識しないでよいものにできると都合がよい。
本発明の目的は、複数のプロセス制御ユニツト
と1つの冗長ユニツトとが通信線で接続されたn
+1冗長化制御装置において、冗長ユニツトが、
プロセス制御ユニツトと同じプロセス制御プログ
ラムを使用することができ、かつ、バツクアツプ
時の冗長ユニツトから被バツクアツプ・ユニツト
への情報伝達が通信を意識しないで行なえるn+
1冗長化制御装置を提供することにある。
本発明は、 それぞれ通信機能とインテリジエンスと入出力
器を有する複数のプロセス制御ユニツトと、通信
機能とインテリジエンスを有する1つの冗長ユニ
ツトとが通信線によつて接続され、複数のプロセ
ス制御ユニツトの1つが故障したとき、冗長ユニ
ツトのインテリジエンスが通信を通じて故障した
プロセス制御ユニツトのインテリジエンスを代行
してプロセスのバツクアツプ制御を行なうn+1
冗長化制御装置において、 各プロセス制御ユニツトは、入出力器等の実装
機器を含むメモリ空間を有し、 冗長ユニツトは、 入出力器等の一部を実装せずにプロセス制御ユ
ニツトと同じ大きさのメモリ空間を有し、 かつ、前記プロセス制御ユニツトが実行するプ
ロセス制御プログラムと同一のプログラムに従つ
て、非実装の機器に割り当てられたメモリ空間が
アクセスされたときのメモリ・ノーレスポンスに
基づく優先割り込みが発生したときに通信プログ
ラムを起動し、非実装の機器に割り当てられたメ
モリ空間にアクセスしたときの情報を用いて、バ
ツクアツプ中のプロセス制御ユニツトに実在する
機器に割り当てられたメモリ空間に対して通信を
行なう手段を有する、 n+1冗長化制御装置 によつて上記の目的を達成したものである。
以下、実施例によつて本発明を詳細に説明す
る。本発明実施例の装置は、第1図ないし第3図
のn+1冗長化制御装置と、ハードウエア構成は
ほぼ共通している。このような装置において、プ
ロセス制御ユニツト4jおよび冗長ユニツト5に
は、ともに、たとえば第4図のようなメモリ空間
が定義される。第4図において、メモリ空間は、
#O〜#FFFF番地までが設定され、このメモリ
空間内に、メモリNMUを構成するRAMやROM
が含まれ、また入出力器I/Oも含まれる。この
ようなメモリ空間において、入出力器I/Oの領
域は、たとえば#FOOO番地以降に割り付けられ
る。このI/O領域は、プロセス制御ユニツト4
jにおいては物理的に存在するが、冗長ユニツト
5においては、入出力器I/O等級が実装されて
いないので、物理的には存在しないものである。
プロセス制御プログラムは、#FOOO番地以降
のI/O領域をアクセスするように作られ、全く
同じプログラムが、プロセス制御ユニツト4jと
冗長ユニツト5のメモリNMUにそれぞれ格納さ
れる。
プロセス制御ユニツト4jにおいてインテリジ
エンスが入出力器I/O等にアクセスするプログ
ラムは、メモリに対して書込みと読出しを行うた
めにアクセスする通常のプログラムと同様のプロ
グラムである。
このようなプログラムを持つ冗長ユニツト5
が、故障したプロセス制御ユニツト4jpをバツク
アツプし、入出力器I/Oをアクセスすると、冗
長ユニツト5においては、入出力器I/Oが実装
されていないことにより、メモリ・ノーレスポン
スが発生する。
メモリ・ノーレスポンスの発生は、通常、最高
優先順位(Oレベル)の割り込みの原因になるか
ら、このときOレベルの割り込みが発生し、即座
に割り込み処理が行なわれる。
Oレベルの割り込み処理プログラムは、たとえ
ば第5図のようになつており、まず、アクセス先
のアドレスを判定し、それがI/O領域のものな
らば、通信パラメータの作成処理に分岐して、通
信パラメータの作成後、通信処理を実行する。そ
して、1つの通信のトランザクシヨンの終了後
に、もとのプログラムに復帰する。なお、Oレベ
ル割り込みがI/O領域アクセス以外の原因で発
生したときは、通常のOレベル割り込み処理が行
なわれる。
このような割り込み処理が行なわれるときの、
冗長ユニツト5とプロセス制御ユニツト4jpの動
作概念図は第6図のようになる。Oレベル割り込
みによつて起動される通信プログラムは、通信の
パラメータに基づいて、プロセス制御ユニツト4
jpと通信するが、このときの通信のパラメータ
は、I/O領域へのアクセス用情報に基づいて作
成されるので、1つの通信のトランザクシヨンの
後には、プロセス制御ユニツト4jpの入出力器
I/Oにアクセスが行なわれる。
冗長ユニツト5が仮想の入出力器にアクセスす
るときに伝送される情報は、アクセスするアドレ
ス、アクセスが書込みであるか読出しであるかを
指定する情報等である。仮想の入出力器では、こ
れらの情報を伝送しても反応がないため、メモ
リ・ノーレスポンスが発生する。
メモリ・ノーレスポンスが発生すると、通信プ
ログラムが起動され、プロセス制御ユニツトにお
ける実際の入出力器にアクセスが行なわれる。従
つて、冗長ユニツトが仮想の入出力器にアクセス
するときに伝送される情報は、プロセス制御ユニ
ツトにおける実際の入出力器へアクセスするプロ
グラムで再び用いられることになる。
Oレベルの割り込み処理から復帰すると、プロ
セス制御プログラムが続行され、以下同様にし
て、I/O領域へのアクセスが発生するたびに、
Oレベル割り込みによつて起動される通信プログ
ラムによつて、プロセス制御ユニツト4jpの入出
力器I/Oにアクセスが行なわれ、それを通じて
のプロセス制御が行なわれる。
したがつて、冗長ユニツト5においては、自己
のメモリ空間には実在しない入出力器I/Oに対
して、あたかもそれが実在するかのようにアクセ
スできるので、プロセス制御プログラムは、バツ
クアツプすべきプロセス制御ユニツトのものと全
く同じでよい。
第6図において、プロセス制御ユニツト4jと
冗長ユニツト5に格納された同一のプロセス制御
プログラムは、メモリ・ノーレスポンスが発生し
たときにOレベル割込みによつて通信プログラム
を起動するものであるため、冗長ユニツト5が仮
想の入出力器にアクセスしたときに、メモリ・ノ
ーレスポンスによりプロセス制御ユニツトに実在
する入出力器にアクセスし直すことができる。
また、Oレベル割り込みによつて起動される通
信プログラムを利用すると、次のようにして、冗
長ユニツト5からプロセス制御ユニツト4jpに、
通信を意識することなく、情報の伝達を行うこと
ができる。
すなわち、第7図のように、プロセス制御ユニ
ツト4jのメモリ空間のI/O領域の一部、たと
えば#F8FO〜#F8FFに、通信データの格納領
域を設け、かつ対応するメモリを実装し、そのう
ちの適宜のアドレスに、図のようにたとえば
NCMステータス信号、リセツト・スタート指
令、ストツプ指令、バツクアツプ・ステータス信
号、一般通信情報などを割り付ける。そして、こ
のアドレスを冗長ユニツト5においてアクセスす
ると、Oレベル割り込みによつて起動される通信
プログラムによつて、プロセス制御ユニツト4jp
のメモリの、対応するアドレスにアクセスが行な
われる。したがつて、冗長ユニツト5は、通信を
意識することなく、あたかも自己のメモリにアク
セスするかのような手続きで、バツクアツプ中の
プロセス制御ユニツト4jpに情報の授受が行なえ
る。
以上、本発明を好ましい実施例について説明し
たが、本発明は特許請求の範囲内において様々な
実施態様がありうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明が適用されるn+1冗長化制
御装置の概念的構成図、第2図および第3図は、
それぞれ第1図の一部の詳細構成図、第4図は、
本発明実施例におけるメモリ空間の構成図、第5
図は、Oレベル割り込み処理プログラムのフロー
チヤート、第6図は、本発明実施例の動作概念
図、第7図は、本発明実施例のメモリ空間の一部
の詳細図である。 41〜4n……プロセス制御ユニツト、5……
冗長ユニツト、6……通信線、NPU……プロセ
ツサ、NMU……メモリ、NCM……通信制御器、
I/O……入出力器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれ通信機能とインテリジエンスと入出
    力器を有する複数のプロセス制御ユニツトと、通
    信機能とインテリジエンスを有する1つの冗長ユ
    ニツトとが通信線によつて接続され、複数のプロ
    セス制御ユニツトの1つが故障したとき、冗長ユ
    ニツトのインテリジエンスが通信を通じて故障し
    たプロセス制御ユニツトのインテリジエンスを代
    行してプロセスのバツクアツプ制御を行なうn+
    1冗長化制御装置において、 各プロセス制御ユニツトは、入出力器等の実装
    機器を含むメモリ空間を有し、 冗長ユニツトは、 入出力器等の一部を実装せずにプロセス制御ユ
    ニツトと同じ大きさのメモリ空間を有し、 かつ、前記プロセス制御ユニツトが実行するプ
    ロセス制御プログラムと同一のプログラムに従つ
    て、非実装の機器に割り当てられたメモリ空間が
    アクセスされたときのメモリ・ノーレスポンスに
    基づく優先割り込みが発生したときに通信プログ
    ラムを起動し、非実装の機器に割り当てられたメ
    モリ空間にアクセスしたときの情報を用いて、バ
    ツクアツプ中のプロセス制御ユニツトに実在する
    機器に割り当てられたメモリ空間に対して通信を
    行なう手段を有する、 n+1冗長化制御装置。
JP12099282A 1982-07-12 1982-07-12 n+1冗長化制御装置 Granted JPS5911401A (ja)

Priority Applications (1)

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JP12099282A JPS5911401A (ja) 1982-07-12 1982-07-12 n+1冗長化制御装置

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JP12099282A JPS5911401A (ja) 1982-07-12 1982-07-12 n+1冗長化制御装置

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JPS5911401A JPS5911401A (ja) 1984-01-21
JPH0319961B2 true JPH0319961B2 (ja) 1991-03-18

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ID=14800094

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12099282A Granted JPS5911401A (ja) 1982-07-12 1982-07-12 n+1冗長化制御装置

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JPS63166303U (ja) * 1987-04-16 1988-10-28

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JPS5911401A (ja) 1984-01-21

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