JPS61260348A - ２重系計算制御方式 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、２重系計算制御方式、更に詳しく言えば、２
つの計算制御装置を切換えて正しい出力を取り出すシス
テムの制御方式に関する。

〔発明の背景〕

一般に、２重系計算機によって対象を制御するシステム
において、故障が発生した場合自動的に正常な系に切換
る２重系の切換方式には、それぞれの系の故障検出機能
によって、現在制御を実行中の主系に異常が発生した場
合、従系に切換える方式と、外部装置で監視し、切換え
る方式がある。

前者の問題点は、自己の故障検出能力に限界があり、後
者は外部に余分な装置を必要とする。

また両者とも、故障の検出能力を高めるためには、故障
検出部に大規模な装置を設けなければならないという問
題がある。

その解決の１つの方法として、相互に他の系を監視し、
他系に異常を発見したときは自系ニ切換える方法がある
。しかしこの方法では、互いに異常と判断したときは、
切換指示が競合する場合が発生すること、異常な系が切
換指示を出し放しにすることなどの問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は以上の問題に鑑み、故障のモードによっ
て誤った切換あるいはデッドロックの発生しない２重系
切換方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、２重系の切換方式に関し、それぞれの系が他
系を監視あるいは診断し、その結果によって、それぞれ
の系から切換指示を出力する方法において、切換条件を
２系の切換指示の相互関係によって規定し、かつ、排他
論理によって、デッドロックモードを引き起さない高い
アベイラビリティを実現するものである。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明による２重系計算制御方式の１実施例
の全体を示したもので、１ａおよび１ｂは、それぞれ各
県の計算制御装置、２は系切換論理、３は制御対象、４
ａ、４ｂは１ａ、１ｂから２に対する制御出力、５は系
切換論理によって選択された制御出力、６は対象２の状
態入力、７ａ。

７ｂは各県１ａ、ｌｂからの切換指令、８　ａ　ｅ８ｂ
は、各県が相互に情報交換を行なう伝送線であり、各県
とも制御対象に出力されている出力をそれぞれに入力し
、かつそれぞれ、他の系から出力している切換指令７ｂ
、７ａを入力する手段を持つ。

第２図は系切換論理の内部を示したもので排他論理和ゲ
ート（以下ＦＯＲゲート）２１、アンドゲート２２．２
３、インバータ２４により構成され、各県の出力４ａ　
（Ｚａ）、４ｂ　（Ｚｂ）は。

各県からの切換指令７ａ　（Ｓａ）、７ｂ　（Ｓｂ）の
状態によって１選択された出力、６（Ｚ）は、Ｚａ又は
ｚｂのどちらかが現われる。ここで、Ｚａ、Ｚｂは、単
に１本の線で表わしたが複数本の出力信号であってもゲ
ート２２．２３を対応する数だけ設ければよいことは明
らかであるのでここでは省略して１本の信号線で表わす
こととする。

もちろん、その信号を再度各県へ取り込む入力線、制御
対象の状態入力線についても同様である。

第３図は、第２図の回路の動作をマトリックスで表わし
たもので、切換指令Ｓａ、Ｓｂの状態によって、各県の
出力Ｚａ、Ｚｂがどのように選択されるかを示したもの
で、ＥＯＲゲート２１の働きによって、１方の系の切換
指令を固定した場合は、今１方の系の切換指令を０から
１へあるいは１から０へ変えることにより任意に切換え
ることが可能である。

すなわち、故障によって１方の系からの切換指令が１又
は０のどちらに固定されても正常な系は自分の出してい
る出力が選択されるように切換指令Ｓａ（又はｓｂ）を
設定することが可能となり。

制御が停止することはない。

以上は、系切換の基本的な動作を説明したが、問題とな
るのは、各県が、切換指令Ｓａ、Ｓｂをどのように出す
かである。

今仮に各県とも正常でそれぞれＳ　ａ　＝　Ｓ　ｂ　＝
　０を出力していたと仮定する。この場合は第３図がら
ｚｂすなわち１ｂの系の出方が選択されていることにな
る。

この状態で１ｂの系に故障が発生し、制御が停止した場
合、１ａの制御装置は、選択された出力２を入力し、出
力Ｚが異常であることを認識し、即時自系からの切換指
令ＳａをＯから１に変更することによって自系の出力Ｚ
ａがＺとして５に出力されるようにする。

この場合１両系とも制御対象の状ＳＸを入力線６を介し
て入力し、その状態に対応した出力Ｚａ。

ｚｂを並行して実行出力させるもので、１ａは即時必要
な出力Ｚａを出力することが可能である。

一方、１ｂの系が完全に故障ではないが、誤まった出力
ｚｂを出力した場合、それが、１ｂの出力装置であった
とき、ｌｂ、ｌａともその結果Ｚを入力しているので誤
まっていることを判断することが出来、この場合には、
自己が誤まったと判断した系すなわち１ｂの系はｓｂを
そのままに。

他系すなわち１ａの系はＳａを１に変更して１ａ系の出
力Ｚａが対象への出力Ｚとして加えられるようにする。

又別の場合として、１ｂの出力帰還に異常があり、正し
く入力されなかった場合には、以上の論理では切換が発
生しないが、正常な出力が出されているので特に問題は
ない。

以上は、異常が発生したとき問題なく系切換を行なうこ
との出来る場合を示したが、以上の論理ですべての場合
対応出来る訳ではない。

その１例として、２系とも正常に動作しているが、待機
系すなわち１ａ系の出力帰還入力に異常が発生した場合
、１ａ系は出力異常と見なし、系切換を行なうが、現在
出力が選択されている１ｂ系は異常を認めないため、そ
のままの状態を続ける。このときは、入力部に異常のあ
る１ａ系に制御権（その系の出力が選択されている）が
移り、その後も制御権は移動しない、この状態は誤制御
につながるわけではないが、ムダな切換が発生すること
、それによって出力２が短時間だが乱されるおそれのあ
ることであまり好ましくない。

さらに不都合なケースとして、対象の状態Ｘを知るため
の入力部あるいは計算制御装置の処理部に異常が発生し
、両者の出力に喰い違いが発生した場合、特に待機系に
異常があった場合、その喰い違いによって異常な系が、
制御権をとるように切換指令を出し、結果として誤制御
につながる場合が発生するとともに切換り後、制御権を
うばわれた正常な系は再度出力の喰い違いを検出し制御
権をうばい返すハンチング現象が発生する。

このような状態が発生するのは互いに最終出力Ｚだけを
観測して判断していることによるもので互いにｌａ、ｌ
ｂの両系が情報交換することによって防ぐことが出来る
。

すなわち、出力Ｚの帰還入力に異常があった場合、それ
ぞれの系で入力した値を交換し、出力したはずの出力値
Ｚａ、Ｚｂとを比較すれば、入力部の誤りは容易に発見
、訂正可能であり、かつ、異常のない系がどちらかの判
定も容易に可能であり、正常な系が制御権を取ることが
出来る。

また制御対象の状態入力に異常のあった場合、同様に制
御出力Ｚａ、Ｚｂに不一致が生じる。この場合も、互い
の情報交換によって合理性を判断し、より正しいと判断
出来る系が制御権を獲得するよう切換指令を出力する。

以上、系切換論理は単に論理シンボルで表わしたが、半
導体、リレー等、その実現手段を限定するものではない
。

なお、第１図における各県への他系の切換指令７ａ、７
ｂの入力は、現在ｌａ系、ｌｂ系のどちらが選択されて
いるかを判別するためのもので。

各県において、第３図に示す真理値表に基づいて判定す
る。

また、第１図の計算制御装置の内部構成に関しては、す
でに周知のもので、かつ特殊な装置を必要とするもので
はないし、情報交換のための伝送手段に関しても同様で
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、系切換回路は、両系からの切換指令の
排他論理和で動作することによって、双方からの指令の
競合によってデッドロックは発生せず、かつ切換論理の
他に別途、２重系の計算制御装置を診断する装置等は不
要となり、経済的、かつ稼動率の高い２重系システムを
構成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２重系制御装置の一実施例の全体構成
図、第２図は本発明の２重系切換論理の構成を示す論理
図、第３図は第２図の系切換論理の真理値対応を示す説
明図である。 ｌａ、ｌｂ・・・計算制御装置、２・・・系切換論理、
３・・・制御対象、４ａ、４ｂ・・・各系制御出力、５
・・・選択された出力指令、６・・・制御対象状態入力
、７ａ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２重系計算制御システムにおいて、１対の計算制御
   装置および、該計算制御装置の出力を選択しその一方を
   出力する系切換論理部から成り、前記計算制御装置から
   各系独立の切換指令出力値の排他論理和の結果によつて
   、２重系計算機の出力の一方を系切換論理部で選択出力
   することを特徴とする２重系計算制御方式。 ２、第１項記載の２重系計算制御方式において、上記切
   換論理部で選択した出力を各系計算制御装置に独立に入
   力し、出力の異常を検出することを特徴とする２重系計
   算制御方式。 ３、第１項記載の２重系計算制御方式において、前記各
   系の計算制御装置において互いに他の前記切換指令を入
   力し、各系の切換出力値を決定することを特徴とする２
   重系計算制御方式。 ４、第１項記載の２重系計算制御方式において、各計算
   制御装置を互いに伝送線で結合し、該情報に基づいて切
   換の必要の有無を判断することを特徴とする２重系計算
   制御方式。