JPH0412481B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象〕 本発明は、二つ以上の制御装置（たとえば、電
子計算機）が、同一プロセスから、プロセスの状
態を夫々独立に入力して、プロセスの状態に対応
した処理を実行する系における制御装置間の情報
授受方法の改良に関するものである。

〔従来技術〕

従来、信頼性や稼動率を重視するプロセス制御
系を構成する場合、系の中枢をなす制御装置（以
下、主制御装置と呼ぶ）に対し、バツクアツプと
して別の制御装置（以下、従制御装置と呼ぶ）を
設けた多重系を構成し、各制御装置が夫々、プロ
セスの状態を入力して、その変化に対応した処理
を行い、主制御装置が異常などにより停止した場
合、従制御装置がバツクアツプする方式がとられ
ている。

このようなプロセス制御系では、従制御装置の
ハードウエア、ソフトウエアが主制御装置とほヾ
同じ機能を持つことになり、複雑で高価なものと
なる。

また、第１図に示すこのような系においては、
主制御装置１と従制御装置２の間で、常時、情報
５の授受を行ない、両制御装置１，２の情報の一
致化や処理の同期化を行うのが一般的である。こ
のため、従制御装置２を設けたことにより、かえ
つて、両制御装置１，２とも、負荷が大きくな
る。

バツクアツプの従制御装置２を設けない構成の
系の場合は、主制御装置１が制御の途中で停止
し、再起動する際、プロセスの状態に合せて、主
制御装置１の状態を入力作成する人間の作業量が
極めて大となり、再起動するまでに長時間を要す
る。

たとえば、プロセスとして鉄道の運行管理を考
えた場合、移動体である列車には、固有名称（た
とえば、列車番号）が割当てられ、プロセスの状
態として、軌道回路、信号機などの情報を使用し
て、列車の位置を検知し、対応した処理をしてい
る。しかし、主制御装置１が停止した場合、停止
中も列車は移動するため、再起動した際、列車の
位置情報に対応した固有名称を人間が装置に入力
してやる必要が有る。しかし、列車数が多い場
合、多大の時間と労力を要している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、制御装置の停止後の再起動時
などにおいて、プロセス状態に対応する情報を制
御装置内に入力することが容易な制御装置間の情
報授受方法を提供することである。

〔発明の概要〕

プロセスの状態に関する情報を互いに独立した
タイミングで順次入力する複数の制御装置間で情
報の授受を実行するに際して、一方の制御装置が
プロセスの状態に関する情報を入力するときに他
方の制御装置に対して同期信号を出力してプロセ
ス情報の入力を強制する。各制御装置が相前後し
てプロセス情報を入力したとき各制御装置は自己
のプロセスの状態に変化があるか否かを判定す
る。このとき一定の制御装置が自己のプロセスの
状態に変化がないと判定したときにのみ他方の制
御装置へ問合せ信号を出力する。そして問合せ信
号を受けた他方の制御装置が問合せ信号に応答し
てプロセスの状態変化に関する判定結果を一方の
制御装置へ転送する。これを受けた一方の制御装
置が両者のプロセスの状態に変化がないと判定し
たときにのみ両制御装置間でプロセスの状態に関
する情報の授受を実行する。また、この情報の授
受が実行されているときにも各制御装置は自己の
プロセスの状態に関する情報を入力すると共に、
プロセスの状態の変化を判定し、その判定結果を
記憶する。そして情報の授受の実行が完了した後
各制御装置は記憶しておいた判定結果に従つた処
理を互いに独立して実行する。

〔実施例の説明〕

互いに独立して動作している主制御装置と従制
御装置の処理内容は、第２図に示すように、各時
点で見た場合、少しずつ異なつているのが一般的
である。第２図の６、あるいは６′では、主制御
装置と従制御装置で把握しているプロセス状態が
異なるから、このような状態で、主制御装置から
従制御装置へ、あるいは、従制御装置から主制御
装置へプロセス状態に対応した処理に関する情報
を渡した場合、渡された方の制御装置では、二重
に同一処理をしたり、あるいは、処理がされなか
つたりすることが生じる。

たとえば、第３図の時刻T₁で主制御装置から
従制御装置に情報を渡した場合について見てみる
と時刻T₁では、主制御装置のプロセス状態変化
に伴う処理は未だなの対し、従制御装置のプロ
セス状態変化に伴う処理は終つている為、時刻
T₁で主制御装置の情報をもらつた従制御装置は、
主制御装置の処理以前の情報をもらつたにも拘
らず、この後、プロセス状態変化に対応した処理
がなれないため、処理抜けとなつてしまう（第
３図の破線の処理）。

このような欠点をなくすため、主制御装置と従
制御装置間で情報授受を行う際、前処理として、
両制御装置間で、プロセス変化を検知したか否か
を連絡し合い、両制御装置ともプロセス変化が発
生していないタイミングを見つけて情報授受を行
う。

第４図において、主制御装置１と従制御装置２
は、常時、互いに独立して動作しており、プロセ
ス３より、プロセス状態情報４（(1)、(2)、…、
（ｎ）はそれぞれプロセスの状態情報を示す）を
一定周期で入力し、プロセスの状態に対応した処
理を行つている。

第５図は、プロセス状態と、主制御装置および
従制御装置が夫々プロセス状態を入力した内容を
示したタイムチヤート図である。主制御装置のプ
ロセス状態の入力周期t_nと従制御装置の入力周期
t_aは、ほヾ同じで、プロセスの変化を充分検知で
きる時間に設定してある。しかし、主制御装置と
従制御装置は独立に動作するため、入力タイミン
グは一致しておらず、この為、ある時点で見た場
合、両制御装置が把握しているプロセス状態は異
なつている。すなわち、第５図のT₁時点の主制
御装置では、プロセス状態(2)は“１”に対し、従
制御装置のそれは“０”である。このような状態
で主制御装置から従制御装置へ、あるいは、従制
御装置から主制御装置への情報授受が行われる
と、プロセス状態に対応した処理の重複や抜けが
生じることになる。

そこで、情報授受に先立ち、次のような処理を
行う。

主制御装置から従制御装置への情報送出を例に
第６図で説明する。

主制御装置のプロセス状態入力処理は、外部か
ら指令入力として、情報授受開始指令SCを検知
する（）と、従制御装置に対し、同期信号Ｓを
出力する（）。従制御装置は、同期信号Ｓを受
けると、直ちに、プロセス状態入力処理を行う
（）。これにより、主制御装置と従制御装置は、
ほヾ同一時期にプロセス状態を取込むことにな
り、両者が把握するプロセス状態は同じになる確
率が高くなる。次に、主制御装置の状変検出処理
は、今回入力したプロセス状態に状態変化が有つ
たか否かを判別し（）。状態変化がなかつた場
合、従制御装置に対し、状変有無問合せ信号Ｑを
送出する（）。状態変化が有つた場合は、状変
有無問合せ信号Ｑは送出しない。即ち、主制御装
置が入力したプロセスの状態に変化がなかつたこ
とを条件として、両制御装置間で情報の授受を実
行することにしているので、プロセスの状態に変
化があつたときに問合せ信号Ｑを出力しても無意
味となるからである。

従制御装置では、状変有無問合せ信号Ｑを受け
ると、従制御装置で今回入力したプロセス状態に
対して、状態変化が有つたか否かを判別し（）、
有つた場合は、状変有り信号Ａを、また、なかつ
た場合は、状変なし信号A′を主制御装置に返す
（）。主制御装置は、状変有り信号Ａ、または、
状変なし信号A′を受け、従制御装置共に状態変
化がなかつたか否かの状変有無判断を行う（）。
この状変有無判断の結果、従制御装置に状態の変
化が有つた場合は、状変有無判断を終了し、主制
御装置から従制御装置への情報送出を見送る。

主、従制御装置共、状態変化がなかつた場合
は、主制御装置から従制御装置への情報送出を開
始する（）。

主制御装置の情報送出は、先ず、開始信号SS
を送出し（）、従制御装置からの開始許可信号
RSを受信した（）後、主制御装置から従制御
装置へ送出すべき情報DS₁、DS₂、……、DS_nを
一単位ずつ送出し（）、それに対する受信アン
サー信号DA₁，DA₂，……，DA_nを受信（）す
ることで行われる。すべての情報送出が完了した
ことで、終了信号SEを従制御装置へ送出し
（）、従制御装置からの終了アンサー信号REを
受信した（）ことにより情報送出が完了する。

ここで、M_prpは準備モード、M_spoは送出モー
ドを表わす。

第７図〜第１３図は、主、従制御装置の各処理
の内容を示すフローチヤートで、上述したタイ
ム・チヤートの説明に対応した処理を行つてい
る。

全体の処理シーケンスを遂行する為、準備モー
ドM_prpおよび、送出中モードM_spoを設け、各処
理が相互にうまく動作するようにしてある。

すなわち、第６図の〜の期間を準備モード
M_prpとし、〜を送出中モードM_spoとしてい
る。

これにより、準備モード、あるいは、送出中モ
ード以外では、主、従制御装置が全く独立して動
作できる。

また、第６図の〜において、何らかの理由
により、主、従制御装置間の情報授受がうまく行
われない場合は、後述する第１０図のブロツクＡ
で設定した送出中モードをブロツクＬで準備モー
ドにすることにより、自動的に情報送出が準備段
階から再び行われる。

主制御装置および従制御装置の処理内容を第７
図〜第１３図のフローチヤートで説明する。

第７図は、主制御装置のプロセス状態入力処理
を示す。これは、主制御装置の入力周期t_n毎に起
動される。第６図の以前は、第７図ブロツクＡ
→Ｂ→Ｅ→Ｆで処理されており、第６図の情報
送出開始指令の事象発生により、第７図ブロツク
Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆとなり、以後、主制御装
置から従制御装置へ情報送出完了（第６図１５）
までブロツクＡ→Ｄ→Ｅ→Ｆの処理がされる。

第８図は、従制御装置のプロセス状態入力処理
を示す。これは、従制御装置の入力周期ts毎また
は、主制御装置からの同期信号Ｓの割込みで起動
される。第６図の以前は、従制御装置独自の一
定周期ｔ従で動作するが、以降までは、主制
御装置からの同期信号Ｓにより、モードを準備モ
ードとして動作する。

第９図は、主制御装置の状変検出処理を示す。
これはプロセス状態入力処理から起動される。状
態変化がなく、かつ、準備モードの時は、ブロツ
クＡ→Ｂ→Ｆ→Ｇと処理され従制御装置に対し
て、状変有無問合せ信号Ｑを出力する。状態変化
が有つた場合は、主制御装置から従制御装置への
情報送出を見送るので、ブロツクＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ
の処理を行い、状変有無問合せ信号Ｑの出力は行
わない。

また、主制御装置から従制御装置への情報送出
中（第６図の送出中モード）の状態変化有りに対
する配慮として、状態変化を記憶しておき（ブロ
ツクＥ）、状変対応処理（ブロツクＤ）は行わず、
情報送出完了後に処理するようにする。

第１０図は、従制御装置の状変検出処理を示
し、その起動は第９図と同様である。準備モード
で状態変化有り、かつ、主制御装置から状変有無
問合せ信号Ｑが出力されている場合は、ブロツク
Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆの処理がされ、主制御装
置へ状変有り信号Ａを出力する。準備モードで状
態変化なし、かつ、主制御装置から状変有無問合
せ信号Ｑが出力されている場合は、ブロツクＡ→
Ｂ→Ｉ→Ｊ→Ｋの処理がされ、主制御装置へ状変
なし信号A′を出力する。送出中モードで状態変
化有りの時は、ブロツクＡ→Ｂ→Ｃ→Ｇ→Ｈと処
理され、状変を記憶する。

第１１図は、主制御装置の状変有無判断処理を
示し、状変有り信号Ａまたは状変なし信号A′の
割込みにより起動される。

従制御装置から主制御装置への状変有り信号Ａ
または、状変なし信号A′で動作し、主、従制御
装置共に状態変化がなかつた時、主制御装置の情
報送出処理を起動する（ブロツクＡ→Ｂ→Ｃ）。
第１２図は、主制御装置の情報送出処理、および
従制御装置の情報受信処理を対応して示したフロ
ーチヤートで、第６図の〜に対応した処理を
示している。これは、状変有無判断処理から起動
される。

主制御装置から従制御装置への情報送出完了時
点で、主および従制御装置のモードは解除され、
以後、主、従制御装置は独立して動作する。

また、主制御装置において、情報送出が正常に
行われないことが検出された場合は、モードを準
備モードとし（ブロツクＬ）、再度、主、従制御
装置間の情報送出を最初から行うようにする。

この実施例によれば、従制御装置の構造や機能
を簡単なものとして構成することが可能になると
ともに、主、従制御装置間でプロセスの状態変化
に対応する処理が全く同じ時に、情報の転送を行
うことができ、両制御装置内のプロセス情報を正
確に一致させることができる。

なお、従制御装置から主制御装置へ情報転送を
行う場合は、上述の各処理に対して、主制御装置
の処理を従制御装置に、また、従制御装置の処理
を主制御装置に夫々持つことによつて、全く同じ
効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プロセス状態に対応する情報
を、制御装置内に正確かつ容易に入力することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、二重系構成の制御装置とプロセスの
関係を示すブロツク図、第２図は、独立に動作す
る主制御装置と従制御装置が把握するプロセス状
態を示すタイム・チヤート図、第３図は、主制御
装置の情報を従制御装置が受取つた後にプロセス
状態変化に伴う処理が二度行われるタイム・チヤ
ート図、第４図は、実施例の制御装置とプロセス
の関係を示すブロツク図、第５図は、プロセス状
態と主制御装置および従制御装置の中のプロセス
状態を示すタイム・チヤート図、第６図は、主制
御装置から従制御装置へ情報送出する場合の両装
置の動作を示すタイム・チヤート図、第７図は、
主制御装置のプロセス状態入力処理を示すフロ
ー・チヤート、第８図は、従制御装置のプロセス
状態入力処理を示すフロー・チヤート、第９図、
主制御装置の状変検出処理を示すフロー・チヤー
ト、第１０図は、従制御装置の状変検出処理を示
すフロー・チヤート、第１１図は主制御装置の状
変有無判断処理を示すフロー・チヤート、第１２
図は、主制御装置の情報送出処理および従制御装
置の情報受信処理を示すフローチヤートである。 １……主制御装置、２……従制御装置、３……
プロセス、４……プロセス状態情報、５……主制
御装置と従制御装置間の情報、６……主制御装置
と従制御装置で把握しているプロセス状態が異な
る時間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロセスの状態に関する情報を互いに独立し
   たタイミングで順次入力する複数の制御装置のう
   ち一方の制御装置がプロセスの状態に関する情報
   を入力するときに他方の制御装置へ同期信号を出
   力し、同期信号を受けた他方の制御装置が同期信
   号に応答して自己のプロセスの状態に関する情報
   を強制的に入力し、かつ入力した情報から自己の
   プロセスの状態に変化があるか否かを判定し、一
   方、プロセスの状態に関する情報を入力した一方
   の制御装置が入力情報から自己のプロセスの状態
   に変化がないことを検出したときのみ他方の制御
   装置へ問合せ信号を出力し、問合せ信号を入力し
   た他方の制御装置が問合せ信号に応答してプロセ
   スの状態変化に関する判定結果を一方の制御装置
   へ転送し、この判定結果を受けた一方の制御装置
   が入力情報から両者のプロセスの状態に変化がな
   いと判定したときにのみ両制御装置間でプロセス
   の状態に関する情報の授受を実行する制御装置間
   の情報授受方法。 ２ 上記制御装置の一方は、プロセス制御指令を
   出力する主制御装置であり、他方は、プロセスの
   状態を表示する信号を出力する従制御装置であ
   り、いずれか一方の制御装置の再起動時に上記各
   処理を起動する特許請求の範囲第１項記載の制御
   装置間の情報授受方法。 ３ プロセスの状態に関する情報を互いに独立し
   たタイミングで順次入力する複数の制御装置のう
   ち一方の制御装置がプロセスの状態に関する情報
   を入力するときに他方の制御装置へ同期信号を出
   力し、同期信号を受けた他方の制御装置が同期信
   号に応答して自己のプロセスの状態に関する情報
   を強制的に入力し、かつ入力した情報から自己の
   プロセスの状態に変化があるか否かを判定し、一
   方、プロセスの状態に関する情報を入力した一方
   の制御装置が入力情報から自己のプロセスの状態
   に変化がないことを検出したときのみ他方の制御
   装置へ問合せ信号を出力し、問合せ信号を入力し
   た他方の制御装置が問合せ信号に応答してプロセ
   スの状態変化に関する判定結果を一方の制御装置
   へ転送し、この判定結果を受けた一方の制御装置
   が入力情報から両者のプロセスの状態に変化がな
   いと判定したときにのみ両制御装置間でプロセス
   の状態に関する情報の授受を実行し、この情報の
   授受を実行しているとき間各制御装置毎にプロセ
   スの状態に関する情報を入力してプロセスの状態
   変化を判定すると共に、その判定結果を記憶し、
   両制御装置間で実行される情報の授受が完了した
   後は各制御装置が記憶した判定結果に従つた処理
   を互いに独立して実行する制御装置間の情報授受
   方法。