JPH0439741A - 冗長計算機システムの制御装置 - Google Patents

冗長計算機システムの制御装置

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JPH0439741A
JPH0439741A JP2146931A JP14693190A JPH0439741A JP H0439741 A JPH0439741 A JP H0439741A JP 2146931 A JP2146931 A JP 2146931A JP 14693190 A JP14693190 A JP 14693190A JP H0439741 A JPH0439741 A JP H0439741A
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Teruo Ishikawa
石川 照夫
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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】
この発明は、プライマリ計算機とリザーブ計算機の2重
系で構成される冗長計算機システムの制御装置に関する
ものである。
【従来の技術】
第4図は、−船釣な冗長計算機を含むプロセス制御シス
テムの概念図であり、図において、1は冗長計算機、2
は冗長計算機1から出力される制御停止信号(SYSD
WN)によってプロセス停止指令信号(ps)を出力す
るインターロック回路、3は前記冗長計算機1のプロセ
ス制御信号(PC)によって制御され、プロセス状態変
数(PJ)を出力するプロセス制御装置である。また、
第5図は第4図の冗長計算機1の構成を更に詳細に示し
た冗長計算機システムの構成図であり、図において、I
P及びIRは上記冗長計算機1を構成するプライマリ計
算機及びリザーブ計算機、4は制御停止信号(SYSD
WN)を出力する制御停止信号生成手段である。 次に動作について説明する。一般にプロセス制御装置3
の制御用計算機は、プロセスからプロセス状態変数(P
J)(温度、圧力など)を受信すると、予め設定された
アルゴリズムやパラメータに従って演算を行い、その演
算結果をプロセス制御装置30機器(バルブ、リレーな
ど)に対して出力し制御を行う機能を備えている。従っ
て、このプロセス制御装置3の制御用計算機が故障する
とプロセスの制御が不能となりプロセス状態変数(PJ
)が異常となって、時には対象プロセスが破壊される場
合もある。普通プロセス計算機はプロセス運転にとって
は極めて重要な機能を有しているので、故障しにくい設
計上の考慮が払われている。リザーブ(待期冗長)計算
機IRはその信幀性を高める1つの手段として用いられ
る。すなわち、通常はプライマリ(動作側)計算機IP
がプロセス3の制御を行っている。この時、リザーブ計
算機IRはいつでも制御を開始できる状態に制御演算に
必要なプロセス状態(PJ)やパラメータについてプラ
イマリ計算機(IP)が有している内容と同一のものを
取り込んでいる。この状態でプライマリ計算機IPが故
障を起すとリザーブ計算機IRが代って制御を引き継ぎ
プロセス制御装置3に対する制御が中断なしに行われる
。 この様な待期冗長計算機システムであっても、最悪時に
はプライマリ計算機IPとリザーブ計算機IRの両方が
故障する可能性もある。この時には、プロセス制御が停
止してしまうので、計算機側の制御停止(SYSDWN
)を特別に用意したインターロック回路2に入力し、こ
のインターロック回路2がプロセス制御装置3の運転を
安全に保ちながら停止させるようにする。例えば、イン
ターロック回路2はバーナに送る燃料系統のバルブを徐
々に閉めて行くような順序動作を行う。 次に第5図及び第6図を参照して具体的回路動作につい
て説明する。まず、冗長計算機lから制御停止信号生成
手段4に対しては、プライマリ計算機IPのCPUが停
止していることを示すプライマリ側CPU停止(ウォッ
チドッグタイマ)信号(PWDT)と、リザーブ計算機
IRのCPUが停止していることを示すリザーブ側CP
U停止(ウォッチドッグタイマ)信号(RWDT)及び
リザーブ計算機IRに制御権があることを示すリザーブ
側制御権(SAVE)の3信号が入力される。そこで、
通常の運転状態においては、第6図に示すようにプライ
マリ側CPU停止信号(PWDT)及びリザーブ側CP
U停止信号(RWDT)は共に論理°“1”リザーブ側
制御権(SAVE)は論理“′0”であるので制御停止
信号生成手段4のプライマリ側CPU制御中(PCTL
)は“1“リサーフ側CPU!III中(RCTL) 
は”O” で制御停止信号(SYSDWN)は“1°′
、すなわち、プライマリ計算機IPが稼動している。こ
こで、時刻t1においてプライマリ計算機IPに故障が
発生すると、(PWDT)が“°1”から゛0パに反転
する。この信号変化により時刻t2において論理積回路
ANDIの出力PCTLが“1”から“0“′に切替わ
る。冗長制御部(UAC)はプライマリ計算機IPから
プライマリ側停止信号(PWDT)を同時に受信してい
るので時刻t3においてリザーブ側制御権(SAVE)
を直らに°“0°゛から1”に反転する。またt4でリ
ザーブ側CPU制御中(RCTL)を“°0゛から°1
°゛に切替えるので、論理積ANDIの出力は°“0゛
′となり、代ってAND2の出力は1”に切替わる。論
理和回路ORの出力である制御停止信号(SYDWN)
は実際には殆んど変化することはないが、CPUのクロ
ックのタイミング等により一時的に制御停止信号が発生
することもある。この時は切替り時間経過後に自動復帰
する。
【発明が解決しようとする課題】
従来の冗長計算機システムの制御装置は以上のように構
成されているので、冗長計算機と制御停止信号生成手段
との間に3信号線が必要であり、かつ該制御停止信号生
成手段内に論理回路を組む必要があり、ワイヤリングや
価格構成上からも好ましくない等の課題があった。この
発明は上記のような課題を解決するためになされたもの
で、冗長制御部からの信号を不要として2信号線とする
と共に、プライマリ計算機とリザーブ計算機からのCP
U停止信号(通常はCPU制御中の信号で“1”の論理
和をとるだけでシステム停止信号を得ることができる冗
長計算機システムの制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段] この発明に係る冗長計算機システムの制御装置は、プラ
イマリ側の制御権を得て通常の運転を続行するプライマ
リ計算機と、そのプライマリ計算機に故障が発生すると
プライマリ側の制御権をリザーブ側の制御権に切替えプ
ライマリ計算機に代って運転を継続するリザーブ計算機
と、そのプライマリ計算機又はリザーブ計算機のどちら
か一方に故障が発生すると、その故障した計算機にCP
U停止信号を与え、他方の健全な計算機に制御権信号を
出力する冗長制御部と、そのプライマリ計算機及びリザ
ーブ計算機内に設けられ、夫々該当する計算機のCPU
停止信号(負論理)とCPU制御モード信号(正論理)
とを入力としCPU制御信号を出力する論理積回路を設
け、その2つの論理積回路の出力を論理和回路を介して
制御停止信号として受信するインターロック回路とを備
えて構成したものである。 【作用】 この発明における冗長計算機は、CPU計算機停止信号
(負論理)とCPU制御モード信号(正論理)とを入力
とする論理積回路をプライマリ計算機及びリザーブ計算
機内に夫々設け、その2つの論理積回路から出力される
2種類の信号線を論理和回路に入力し、その論理和回路
の出力をインターロック回路に制御停止信号として与え
、冗長計算機から機外に出力される信号線の本数を減ら
すようにする。
【発明の実施例】
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第5図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
1図において、冗長計算機1からはプライマリ側制御中
(PCTL)、とリザーブ側制御中(RCTL)の2信
号線が出力され、両信号線の信号を制御停止信号生成手
段4で(正論理)論理和○Rしてその出力を制御停止信
号(丁YSDWN)としてインターロック回路2に入力
する。 次に第1図の動作を第2図のタイムチャートを参照して
説明する。まず、通常の運転状態では、プライマリ側C
PU停止信号(正論理)(PWDT)、プライマリ側C
PU制御モード(正論理)(P A C’T’ )は共
に1°“であるので、プライマリ側CPU制御中(PC
TL)(論理積A N D 1 rの出力)は“1”、
よって(正論理)論理和ORの出力も当然“1”である
。そこで時刻t1において、プライマリ計算機に故障が
発生すると(PWDT)は“1”から0”に変化するが
(PACT)はそのまま“1”であるので、当然(PC
TL)は1″から0”に反転する。この時、冗長制御部
(UAC)からは(PWDT)の1”から“0”信号へ
の変化により(SAVE)が“1”から0”に切替って
プライマリ側制御中(PCTL)を°゛1“から“0”
に落して停止させるが、代ってリザーブ計算@IRに対
して(SAVE)が°°0″から“1″に切替わるので
、時刻t3においてリザーブ側CPU制御信号(RAC
T)が“0°゛から“1′′に変わり、リザーブ計算機
IRが制御権を獲得し、制御モードとなる。 時刻t4において、読いてリザーブ側CPU制御中(R
CTL)が“0゛から1゛になると制御停止信号(SY
SDWN)はそのまま出力し続ける。しかし、この場合
にも上述したように一時的に制御停止信号(SYSDW
N)が出力されることもあるが切替り時間経過後に自動
復帰する。また、第3図は、この発明の他の実施例を示
すプロ・ンク構成図で、第1図に示した制御停止信号生
成手段4の論理和回路ORをフォト・カプラ(PC)を
用いてワイヤード・オアしたもので、この場合には冗長
計算機1から、1本の信号線がインターロック回路に人
力されるのみでよい。
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、プライマリ計算機とリ
ザーブ計算機内にCPU計算機停止信号(負論理)とC
PU!II御モード信号(正論理)とを入力とする論理
積回路を夫々設け、その論理積回路から出力される2種
類の信号線を論理和回路に入力し、その論理和回路の出
力をインターロック回路に制御停止信号として与えるの
で、冗長制御部から外部に出力される信号線が不要とな
って、2つの信号線で制御できると共に、ワイヤード・
オアすることによりl信号線とすることも可能となるの
で、ワイヤリングの簡単化及び配線工数の低減とを図る
ことができ装置が安価となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による冗長計算機システム
の構成を示すブロック図、第2図は第1図の動作順序を
説明するためのタイムチャート、第3図はこの発明の他
の実施例を示すブロック回路構成図、第4図は一般的な
冗長計算機を含むプロセス制御システムの概念図、第5
図は従来の冗長計算機システムを示すブロック構成図、
第6図は第5図の動作順序を説明するためのタイムチャ
ートである。 図において、IPはプライマリ計算機、IRはリザーブ
計算機、UACは冗長制御部、A N D I PAN
D2Rは論理積回路、ORは論理和回路、2はインター
ロック回路、4は制御停止信号生成手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 (外2名) 第2図 1t2 ts5*

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プライマリ側の制御権を得て通常の運転を続行するプラ
    イマリ計算機と、前記プライマリ計算機に故障が発生す
    るとプライマリ側の制御権をリザーブ側の制御権に切替
    えプライマリ計算機に代って運転を継続するリザーブ計
    算機と、前記プライマリ計算機、またはリザーブ計算機
    のどちらか一方に故障が発生すると、その故障計算機に
    CPU停止信号を与え、他方、健全な計算機にCPU制
    御モード信号を出力する冗長制御部と、前記プライマリ
    計算機及びリザーブ計算機内に設けられ、夫々該当する
    計算機のCPU停止信号とCPU制御モード信号とを入
    力としCPU制御中信号を出力する論理積回路を設け、
    前記2つの論理積回路の出力を論理和回路を介して制御
    停止信号として受信するインターロック回路とを備えた
    冗長計算機システムの制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7208714B2 (en) 2003-09-09 2007-04-24 Minebea Co., Ltd. Optical displacement sensor and external force detecting device

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US7208714B2 (en) 2003-09-09 2007-04-24 Minebea Co., Ltd. Optical displacement sensor and external force detecting device

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