JPH1165892A - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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JPH1165892A
JPH1165892A JP9222265A JP22226597A JPH1165892A JP H1165892 A JPH1165892 A JP H1165892A JP 9222265 A JP9222265 A JP 9222265A JP 22226597 A JP22226597 A JP 22226597A JP H1165892 A JPH1165892 A JP H1165892A
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Takeshi Hongo
健 本郷
Shunsuke Hayashi
俊介 林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成が単純で監視回路自身の動作異常の
確認が可能な制御装置を実現する。 【解決手段】 制御回路の異常動作を監視する制御装置
において、目標値信号を読み込み目標値信号と同値の設
定値信号を出力する制御回路と、制御回路に目標値信号
を出力し、目標値信号と設定値信号との値が一致した場
合には計測時間をリセットすると共に目標値信号の値を
変更し、計測時間が一定時間に達した場合には制御回路
にリセット信号を出力する監視回路とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御回路の異常動
作を監視する制御装置に関し、特に回路構成が単純で監
視回路自身の動作異常の確認も可能な制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、フィールド等に設置された制御装
置では、その性質上、制御装置の故障発生時における外
部装置への悪影響等を最小限に抑える必要があった。
【0003】具体的には、制御装置に接続されたフィー
ルド機器に異常な制御信号を出力したり、システム側の
データバスを閉塞させてしまったり、その他、システム
全体に対してダメージを与える動作等を防ぐ必要があっ
た。
【0004】このため、従来の制御装置ではウォッチド
ッグタイマ(Watch Dog Timer:以下、WDTと呼
ぶ。)等の監視回路を設け、制御装置の異常動作、具体
的にはマイクロプロセッサ等の制御回路の異常動作を検
出する。
【0005】もし、前記制御回路の異常動作が検出され
ればWDTが当該制御回路をリセットすると共にシステ
ム側の接続を遮断していた。
【0006】図5はこのような従来の制御装置を示す構
成ブロック図である。図5において1は制御装置を制御
するマイクロプロセッサ等の制御回路、2はアドレスデ
コーダ回路、3は論理積回路、4は従来のWDT等の監
視回路、5はスイッチ回路、100はシステム側のデー
タバス、101はアドレス信号、102はライトイネー
ブル信号、103はチップセレクト信号、104はリセ
ット信号である。
【0007】データバス100はスイッチ回路5を介し
て制御回路1に接続され、制御回路1からのアドレス信
号101はアドレスデコーダ回路2に接続される。アド
レスデコーダ回路2の出力であるチップセレクト信号1
03は論理積回路3の一方の入力端子に接続される。
【0008】また、制御回路1からのライトイネーブル
信号102は論理積回路3の他方の入力端子に接続さ
れ、論理積回路3の出力は監視回路4のタイマリセット
端子に接続される。
【0009】さらに、監視回路4の出力であるリセット
信号104は制御回路1のリセット端子及びスイッチ回
路5の制御端子にそれぞれ接続される。
【0010】ここで、図5に示す従来例の動作を説明す
る。制御回路1はそのプログラム中にアドレスが割り振
られた監視回路4への定期的な書込み動作を行うルーチ
ンが設けられる。
【0011】一方、監視回路4では内部に設けられたタ
イマ回路で時間を計測して一定時間に達するとリセット
信号104を出力し、監視回路4のタイマリセット端子
が”アクティブ”になると前記タイマ回路で計測してい
る時間をリセットする。
【0012】もし、制御回路1が正常動作していれば定
期的に監視回路4への書込み処理が行われる。
【0013】具体的には、制御回路1から監視回路4に
割り振られたアドレス信号101及びデータ信号(図示
せず。)が同期して出力され、ライトイネーブル信号1
02が”ハイレベル”になる。
【0014】アドレス信号101はアドレスデコーダ回
路2においてデコードされチップセレクト信号103
が”ハイレベル”になるので論理積回路3の出力が”ハ
イレベル”になる。
【0015】このため、監視回路4のタイマ回路がリセ
ットされリセット信号104が出力されないので、制御
回路1は動作を継続する。
【0016】もし、制御回路1が異常動作であれば監視
回路4への定期的な書込み処理が行われないことにな
る。
【0017】このため、監視回路4のタイマ回路のリセ
ットが行われずに一定時間に達してしまい、リセット信
号104が出力される。
【0018】リセット信号104が出力されると制御回
路1はリセットされてその異常動作が強制終了され、ス
イッチ回路5は”off”になりデータバス100との
接続が遮断される。
【0019】この結果、制御機器の故障発生時でも外部
機器への悪影響等を抑えることが可能になる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示す従
来例では監視回路4のタイマリセット動作は特定アドレ
スへの書込み動作により行われていた。このため、この
書込み動作中に制御回路1のクロックが停止する状態に
陥ると論理積回路3の出力が”ハイレベル”に固定され
てしまい、監視回路4のタイマ回路がリセットされたま
まになり監視回路4が機能しなくなる。
【0021】また、全アドレスに書込み動作するような
異常動作に陥った場合にも監視回路4のタイマ回路がリ
セットされてしまうので監視回路4は機能しなくなる。
【0022】また、最近の制御回路1では記憶回路やI
/O回路等の周辺回路を内部に取り込んだMPU(Micr
oProcessor Unit)が多く、アドレスデコーダ回路3が
不要な場合があり、この場合には監視回路4のためにア
ドレスデコーダ回路3等を設ける必要があり回路部品点
数が多くなってコストアップにつながる。
【0023】さらに、制御回路1からは監視回路4が正
常に動作しているのかを確認する方法がないと言った問
題点があった。従って本発明が解決しようとする課題
は、回路構成が単純で監視回路自身の動作異常の確認が
可能な制御装置を実現することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明の第1では、制御回路の異常動作を監
視する制御装置において、目標値信号を読み込み前記目
標値信号と同値の設定値信号を出力する制御回路と、前
記制御回路に前記目標値信号を出力し、前記目標値信号
と前記設定値信号との値が一致した場合には計測時間を
リセットすると共に前記目標値信号の値を変更し、前記
計測時間が一定時間に達した場合には前記制御回路にリ
セット信号を出力する監視回路とを備えたことを特徴す
るものである。
【0025】このような課題を達成するために、本発明
の第2では、本発明の第1において、前記監視回路が前
記目標値信号と前記設定値信号との値の一致を検出する
一致検出回路と、前記制御回路に前記目標値信号を出力
すると共に前記一致検出回路の出力信号に基づき前記目
標値信号の値を変更する目標値設定回路と、時間を計測
して計測時間が一定時間に達した場合に前記リセット信
号を出力すると共に前記一致検出回路の出力信号により
前記計測時間をリセットするタイマ回路とから構成され
たことを特徴するものである。
【0026】このような課題を達成するために、本発明
の第3では、本発明の第1及び第2において、前記制御
回路が前記監視回路からの前記目標値信号の定期的な変
化を監視して前記監視回路の異常を判断することを特徴
とするものである。
【0027】このような課題を達成するために、本発明
の第4では、本発明の第1〜第3において、前記設定値
信号及び前記目標値信号が1ビットの信号であることを
特徴とするものである。
【0028】このような課題を達成するために、本発明
の第5では、本発明の第4において、前記設定値信号及
び前記目標値信号を前記制御回路の入出力ポートを介し
て授受することを特徴とするものである。
【0029】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明に係る制御装置の一実施例を示
す構成ブロック図である。
【0030】図1において5及び100は図5と同一符
号を付してあり、1aは制御回路、4aは監視回路、1
04aはリセット信号、105は設定値信号、106は
目標値信号である。
【0031】データバス100はスイッチ回路5を介し
て制御回路1aに接続され、制御回路1からの設定値信
号105は監視回路4aの入力端子に接続され、監視回
路4aからの目標値信号106は制御回路1aの入力端
子に接続される。
【0032】また、監視回路4aの出力であるリセット
信号104aは制御回路1aのリセット端子及びスイッ
チ回路5の制御端子にそれぞれ接続される。
【0033】ここで、図1に示す実施例の動作を説明す
る。制御回路1aはそのプログラム中に定期的に目標値
信号106を読み込み、目標値信号106と同値の設定
値信号105を出力するルーチンを設ける。
【0034】一方、監視回路4aでは内部に設けられた
タイマ回路で時間を計測して一定時間に達するとリセッ
ト信号104aを出力し、設定値信号105と目標値信
号106との値が一致した場合には監視回路4a内のタ
イマ回路をリセットすると共に目標値信号106の値を
変更する。
【0035】もし、制御回路1aが正常動作していれば
定期的に目標値信号106を読み込み、目標値信号10
6と同値の信号を設定値信号105として監視回路4a
に出力する。
【0036】監視回路4aは制御回路1aから入力され
た設定値信号105と目標値信号106とを比較してそ
の値が一致した場合には監視回路4a内のタイマ回路を
リセットすると共に目標値信号106の値を変更する。
【0037】このため、監視回路4a内のタイマ回路の
計測時間が一定時間には達しないのでリセット信号10
4aが出力されない。
【0038】もし、制御回路1aが異常動作であれば定
期的に目標値信号106を読み込み、目標値信号106
と同値の信号を設定値信号105として出力する動作が
行われないことになる。
【0039】このため、設定値信号105と目標値信号
106とが一致せずに監視回路4a内のタイマ回路が動
作し続けて一定時間に達してしまい、リセット信号10
4aが出力される。
【0040】リセット信号104aが出力されると制御
回路1aはリセットされてその異常動作が強制終了さ
れ、スイッチ回路5は”off”になりデータバス10
0との接続が遮断される。
【0041】また、制御回路1a側では監視回路4aが
正常に動作していれば、制御回路1aが設定値信号10
5の値を変更してから一定時間の後に目標値信号106
が変化するが、監視回路4aが異常動作であれば目標値
信号106の変化が起こらない。
【0042】即ち、制御回路1a側では監視回路4aの
目標値信号106の定期的な変化が無い場合は監視回路
4aの異常と判断することが可能になる。
【0043】ここで、さらに、図1に示す実施例を図
2,図3及び図4を用いて詳細に説明する。図2は図1
に示す監視回路4aの具体例を示す構成ブロック図、図
3及び図4は監視回路4aの正常時及び異常時の動作を
説明するタイミング図である。
【0044】図2において104a,105及び106
は図1と同一符号を付してあり、6は一致検出回路、7
は目標値設定回路、8はタイマ回路である。
【0045】設定値信号105は一致検出回路6の一方
の入力端子に接続され、一致検出回路6の出力は目標値
設定回路7の制御入力端子及びタイマ回路8のタイマリ
セット端子にそれぞれ接続される。
【0046】目標値設定回路7の出力は目標値信号10
6として出力されると共に一致検出回路6の他方の入力
端子に接続される。また、タイマ回路8からはリセット
信号104aが出力される。
【0047】また、図3及び図4において(a)は目標
値信号106、(b)は設定値信号105、(c)は一
致検出回路6の出力信号、(d)タイマ回路8の計測時
間、(e)はリセット信号104aである。
【0048】例えば、設定値信号105及び目標値信号
106を”1ビット”の信号とし、制御回路1aが正常
動作をする場合を考える。
【0049】図3中”イ”に示すタイミングで目標値設
定回路7が(a)目標値信号106を”1”から”0”
に変更する。制御回路1aは正常に動作しているのでこ
の変更を読み取り、(b)設定値信号105を図3中”
ロ”に示すタイミングで”1”から”0”に変更する。
【0050】この時、一致検出回路6の両入力端子に
は”1”が入力されるので(c)一致検出回路6の出力
は”ハイレベル”になる。このため、(d)タイマ回路
8の計測時間は(c)一致検出回路6の出力信号の立ち
上がりのエッジでリセットされ図3中”ハ”に示すよう
に”0”になる。
【0051】また、(d)タイマ回路8での計測時間が
一定時間に達しないので(e)リセット信号104aは
出力されない。
【0052】さらに、目標値設定回路7は図3中”ニ”
に示す時間経過後に、図3中”ホ”に示すタイミングで
(a)目標値信号106を”0”から”1”に変更す
る。
【0053】前述と同様に図3中”ヘ”に示すタイミン
グで制御回路1aが(b)設定値信号105を”0”か
ら”1”に変更し、(c)一致検出回路6の出力信号の
立ち上がりで(d)タイマ回路8の計測時間をリセット
して行く。
【0054】即ち、制御回路1aが正常動作していれ
ば、(b)設定値信号105が(a)目標値信号106
の変化に追従して変化し、(d)タイマ回路8の計測時
間をリセットし続けて前記計測時間は一定時間に達しな
いので(e)リセット信号104aは出力されない。
【0055】一方、制御回路1aが異常動作をした場合
を考える。図4中”イ”の時点で制御回路1aに故障が
発生した場合には、図4中”ロ”のタイミングで目標値
設定回路7が(a)目標値信号106を”0”から”
1”に変更しても、(b)設定値信号105はその変化
に追従出来ないので”0”のままである。
【0056】このため、(c)一致検出回路6の出力
は”ローレベル”のままになり、(d)タイマ回路8の
計測時間をリセットすることができない。
【0057】従って、図4中”ハ”に示すように(d)
タイマ回路8の計測時間が上昇して図4中”ニ”に示す
一定時間に達してしまい、図4中”ホ”に示すタイミン
グでリセット信号104aが出力される。
【0058】リセット信号104aが出力されると制御
回路1aはリセットされてその異常動作が強制終了さ
れ、スイッチ回路5は”off”になりデータバス10
0との接続が遮断される。
【0059】また、前述と同様に目標値信号106の定
期的な変化が無い場合は監視回路4aが異常であると制
御回路1a側で判断することが可能になる。
【0060】この結果、監視回路4aのタイマ回路8で
時間を計測して一定時間に達するとリセット信号104
aを出力し、設定値信号105と目標値信号106との
値が一致した場合にはタイマ回路8をリセットすると共
に目標値信号106の値を変更することにより、アドレ
スデコーダ回路等の回路構成を用いることなく制御回路
1aの異常動作を検出してリセットすることが可能にな
る。
【0061】また、制御回路1a側で目標値信号106
の定期的な変化を監視することにより、監視回路4a自
身の動作異常を確認することが可能になる。
【0062】さらに、監視回路4aのタイマリセット動
作は特定アドレスへの書込み動作ではないので従来例の
ような問題は生じない。
【0063】特に、制御回路1aは設定値信号105の
値を目標値信号106の値に追従させなければならない
ので制御回路1aが一定状態に固定されるようにな状況
に陥ってもリセット信号104aが出力されることにな
る。
【0064】なお、設定値信号105及び目標値信号1
06を”1ビット”信号とした場合は制御回路1aの出
力ポート及び入力ポートを用いることにより、監視回路
4aとのデータの授受を容易に行うことができる。
【0065】特に、使用可能な入出力ポートの少ない制
御回路1aで監視回路4aを用いる場合には有効的であ
る。
【0066】また、勿論、設定値信号105及び目標値
信号106は”1ビット”信号ではなく”数ビット”の
信号であっても構わない。
【0067】図3及び図4の説明では目標値設定回路7
は一定時間経過後に目標値信号106の値を変更してい
るが、その変更のタイミングは任意で良く、例えば、一
致検出回路6の出力信号の立ち上がりのエッジで目標値
信号106の値を変更さても構わない。
【0068】また、図4の説明に際してはリセット信号
104aの出力を負論理出力として例示しているが、正
論理出力であっても良い。
【0069】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。監視回路のタイ
マ回路で時間を計測して一定時間に達するとリセット信
号を出力し、設定値信号と目標値信号との値が一致した
場合にはタイマ回路をリセットすると共に目標値信号の
値を変更することにより、また、制御回路側で目標値信
号の定期的な変化を監視することにより、回路構成が単
純で監視回路自身の動作異常の確認が可能な制御装置が
実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る制御装置の一実施例を示す構成ブ
ロック図である。
【図2】監視回路4aの具体例を示す構成ブロック図で
ある。
【図3】監視回路4aの正常時の動作を説明するタイミ
ング図である。
【図4】監視回路4aの異常時の動作を説明するタイミ
ング図である。
【図5】従来の制御装置の従来例を示す構成ブロック図
である。
【符号の説明】
1,1a 制御回路 2 アドレスデコーダ回路 3 論理積回路 4,4a 監視回路 5 スイッチ回路 6 一致検出回路 7 目標値設定回路 8 タイマ回路 100 データバス 101 アドレス信号 102 ライトイネーブル信号 103 チップセレクト信号 104,104a リセット信号 105 設定値信号 106 目標値信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御回路の異常動作を監視する制御装置に
    おいて、 目標値信号を読み込み前記目標値信号と同値の設定値信
    号を出力する制御回路と、 前記制御回路に前記目標値信号を出力し、前記目標値信
    号と前記設定値信号との値が一致した場合には計測時間
    をリセットすると共に前記目標値信号の値を変更し、前
    記計測時間が一定時間に達した場合には前記制御回路に
    リセット信号を出力する監視回路とを備えたことを特徴
    する制御装置。
  2. 【請求項2】前記監視回路が 前記目標値信号と前記設定値信号との値の一致を検出す
    る一致検出回路と、 前記制御回路に前記目標値信号を出力すると共に前記一
    致検出回路の出力信号に基づき前記目標値信号の値を変
    更する目標値設定回路と、 時間を計測して計測時間が一定時間に達した場合に前記
    リセット信号を出力すると共に前記一致検出回路の出力
    信号により前記計測時間をリセットするタイマ回路とか
    ら構成されたことを特徴する特許請求の範囲請求項1記
    載の制御装置。
  3. 【請求項3】前記制御回路が前記監視回路からの前記目
    標値信号の定期的な変化を監視して前記監視回路の異常
    を判断することを特徴とする特許請求の範囲請求項1及
    び請求項2記載の制御装置。
  4. 【請求項4】前記設定値信号及び前記目標値信号が1ビ
    ットの信号であることを特徴とする特許請求の範囲請求
    項1乃至請求項3記載の制御装置。
  5. 【請求項5】前記設定値信号及び前記目標値信号を前記
    制御回路の入出力ポートを介して授受することを特徴と
    する特許請求の範囲請求項4記載の制御装置。
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