JPS63200201A - 制御装置の二重化方式 - Google Patents

制御装置の二重化方式

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JPS63200201A
JPS63200201A JP3266787A JP3266787A JPS63200201A JP S63200201 A JPS63200201 A JP S63200201A JP 3266787 A JP3266787 A JP 3266787A JP 3266787 A JP3266787 A JP 3266787A JP S63200201 A JPS63200201 A JP S63200201A
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JP
Japan
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control
control device
time
signal
arithmetic
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JP3266787A
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Takao Honna
孝男 本名
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、マイクロコンピュータを用いた制御装置の二
重化方式に関する。
〔従来の技術〕
マイクロコンピュータを用いた制御装置の二重化方式と
しては、一つのタクトのもとて互いに動作を常に確認し
合って、交互に作動させるものが知られている( Y 
E W  CENTUM参照)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
1)現在の制御装置はマイクロコンピュータを用いてい
るのが一般的であるが、複数台を相互に通信で結合して
いるために、負荷は一定とならないものである。このた
め、タクトの周期はマイクロコンピュータの負荷の最大
値で決定せざるを得ず。
通常の一演算制御時間には余裕時間を充分すぎる程にも
ってしまうことになる。
したがって、高速演算制御には不適格なものとなってし
まう。
2)一方の制御装置が故障してしまった場合その制御装
置の一演算制御時間は何もなされなくなり。
システム全体としてみた場合に、−演算制御時間が2倍
になって、やはり高速演算制御には不適格なものとなっ
てしまう。
3)タクトとなる一演算周期を発生させるクロックを二
重化させることは、技術的に困難となり、特にクロック
が故障によって途中で切り換ってしまうことは絶対に避
けなければならないという問題がある。
このような事情に鑑み、本発明の目的は、−演算制御時
間の無駄を省くとともに、一方が故障した際の一演算制
御時間を故障のない状態のシステムと同一演算制御時間
で運転を継続できる制御装置の二重化方式を提供するに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕 このような目的を達成するため1本発明は、1)タクト
のクロック発生回路をなくシ、その代りクロックは各々
の制御装置の一演算制御時間を活用するようにした。
2)一方の制御装置が故障した際は一演算制御終了で発
生する信号を自己の制御装置の再スタート信号とするこ
とにより、システムとしての一演算制御時間を故障しな
い状態の場合と同じにする。
3)前記故障の修復時の再スタートは自動的に行なえる
ようにする。
すなわち、本願発明は、定電圧電源装置、この定電圧電
源装置によって操作される電子計算機部およびプロセス
との入出力部とからなる制御装置とをそれぞれ二組備え
、一方の前記制御装置の一演算制御の終了をもって他方
の前記制御装置の一演算制御を開始させ、該演算制御終
了信号で前記一方の制御装置へ演算制御動作を引渡す制
御装置の二重化方式において、前記各制御装置は、各電
子計算機部へ独立した演算制御を開始する割込信号発生
回路、各電子計算機部から発生する一演算制御終了信号
を受信し相互にこれを受け渡しこれを割込信号に変換す
る回路、前記一演算制御終了信号の発生が一定時間発生
しない場合、これを検出し一組の正常な制御装置で一演
算制御の同期時間を変えることのない割込信号を発生さ
せる回路とを具備することを特徴とするものである。
〔作用〕
このようにすれば1本願発明は。
1)マイクロコンピュータの割込信号を利用し一演算制
御をスタートさせている。
2)マイクロコンピュータから発する一演算制御終了信
号に着眼し、これをともに相手のコンピュータに割込み
として作用させている。
3)一演算制御終了信号でたとえばワンショット(オフ
レディタイマ)を駆動させ、常にそのセット値をリセッ
トさせることにより、相手の故障の検出を行なうように
することができる。
4)前記故障の検出信号により一演算制御終了信号を自
己の割込みにもどす手段たとえばゲート等を設けること
によって、システムとしての一演算制御時間を故障前と
変らなく維持させることができる。
〔実施例〕
以下1本発明による制御方式の二重化方式の実施例につ
いて説明する。同図において、vACは交流の接続電源
電圧、VIO,Vllは定電圧VcczoおよびVcc
xtを得る定電圧装置、CPU1oおよびCP Ull
はマイクロコンピュータまた、P羞10so 、 Pl
lollは入出力装置で、前記CP U lo tCP
UIIから得た信号510. S 11を、プラントP
o。
へ信号5FI10として発したり、プラントPOOから
信号を受けて前記プラントPooの制御を行なうように
なっている。MEooは共有メモリでFCC(故障修復
機能)が備わっている。Dir、 Dllは二重化制御
装置でそれぞれマイクロコンピュータCP Uno、 
CP Uit間、および二重化制御装置DIG、 Dl
l間で相互に結合されている。
図中、制御装置としては二点鎖線で囲まれたC ON 
Tzt、 CON Tzoで構成され、これらは相互に
動作をバラツクアップし、故障時におけるシステムダウ
ンを防止するようになっている。
ここで、第1図に示す二重化制御装置D1o。
Dstの詳細構成図を第2図を用いて説明する。同図に
おいて、信号s oioは、CON T 10の一演算
制御終了信号5D2oと割込信号lNTl0とから構成
されている。前記割込信号INTzoは前記CPUt。
の−演算制御をスタートさせるための割込信号となり、
図中信号S A10と5Azoの論理和(ORto)か
らなっている、前記信号S A2Gは相手の一演算制御
終了信号8021を受け、タイマTDzo、論理積A2
0を経て得られるようになっている。前記論理回路Ag
oの一方においては、操作電源投入時のトランジェント
信号による誤動作防止用タイマ 。
TDioのタイムアツプ信号を導びくようになっている
。また、前記TDIOの論理否定出力はオフディレィ0
8zoのカウントをロックするようになっており、ジュ
ータイムを確実に検出するようになっている。前記信号
S^10は、sAgoが一定時間発生しない場合、相手
を故障として前記オフレディ10で検出し、これを論理
積回路AIGの一方の入力として、信号5Dzoの発生
と共に信号S^1oを発し、これを割込み信号lNTl
0としてCPUt。
に送出するようになっている。これにより。
C0NTIIが故障の場合はシステムとしての一演算制
御時間を変えることなく、C0NTIOによって運転を
継続させるようになっている。
以上は二重化制御袋[Dzoについて説明したが、他方
の二重化制御装置1Dttにおいても同様の構成をとり
、これらは対称となっている。
このような構成からなる制御方式の動作を以下、第3図
のタイムチャートを用いて説明する。このタイムチャー
トは電源投入時からの正常運転領域(1) 、C0NT
10が故障した場合(11)、C0NTt。
の修復後(II)に区分けしている。
(1)電源投入時からの正常運転領域 まず、第3図(1)に示す(a)点でVACが確立され
、Vcclo、 ttは第3図(2)の(b)点で確立
される・信号5DZOe2LはCP Ulo、11(1
’)前記VCC!10.11の確立後イニシャライズ(
通常50〜100ris)され時期状態となり一演算制
御終了を同一信号を発する。しかし、このとき第3図(
3) 、 (4)に示すようにVTDIO,VTDII
はタイムアツプしておらず、したがってINTzo及び
INTIIを発してぃない、タイマTDzoは第3図(
3)に示すようにt1経過後(c)点でタイムアツプす
る。tlは一演算制御時間のほぼ最大値に設定される値
となっている。一方タイマT D l tは第3図(4
)に示すようにt2経過後(g)点でタイムアツプする
ようになっており、t2は前記t1の2倍に設定されて
いる。
一般に高速制御装置は100 m s〜500m5の一
演算制御時間を有し、前記tlはこの値に対応づけてい
る。前記タイマTI)loのタイムアツプ(C点)によ
り、第3図(7)に示すように信号S^2oが発生され
る。更に信号S Agoを発した(d)点より、第3図
(8)に示すようにINTioを(e)点で発し、CO
N T toが第3図(11)に示すように一演算制御
を開始する。信号S Agoの一方の入力は、タイマT
Dzo(通常時10〜20 m s )のタイムアツプ
信号が導びかれているが、このタイムアツプ時間はタイ
ムTD1oな比べて小さいことから前記タイマTDzo
のタイムアツプと同時に発するようになっている。また
信号5DzoはC0NTIGが演算を開始した(f)点
で消失する。次にTDztのタイムアツプ点(g)で、
すでにCON T roが第1回目の演算周期を終了し
ており、TDznもカウントアツプ状態ゆえ、5Dzx
が生じ、それにともない点(h)でINTIIが生成さ
れC0NTIIが一演算制御を開始するようになるa 
C0NTIIが演算を開始すると(j)点で信号5Dz
zが消失する。
信号S^21の生成は、C0NT10が一演算制御終了
信号5Dzoを発生していなければ論理積Azzの作用
によって発生することはない。以後C0NTnoとCO
N T i 1が交互に一演算制御を繰り返えす。
(II)CONTzoが故障した場合 第3図(11)に示すように図中(x)点でC0NTI
Oが故障したと仮定するm CON T toは信号S
 ozoを発しなくなり、オフディレィ08IIは最大
演算制御時間の約2倍の時間t3が経過すると、第3図
(5)に示すように点(11)でタイムアツプし、出力
を継続する。これにより信号S^11 を発し、第3図
(lO)に示す(n)点を介し、 CON T 11が
一演算制御を開始する(p)点(第3図(12))で、
5Dzlを消失するとともに、前記CON T 11の
終了の(r)点でt4後(INTIIを受けCPUzt
が一連の効果が実るまでの時間で約10〜20m5程度
)、再び、C0NTIIが一演算制御を開始し、システ
ムとしての一演算制御時間を確得できる。
(II ) CON T toの修復後前記(If)に
てC0NTioを修復させ再実装する。
これによりタイマTDLoがtl後にタイムアウトにな
る。その後、第3図(7)に示すように5Dztが発す
ればC0NTLOが第3図(11)に示すように起動す
る。このように信号5DzoをC0NTIOが発生する
と第3図(6)に示すように(8)点でオフレディ08
izはリセットされて正常動作となる。
この場合タイマTDzoはCPUIIの割込処理時間の
10〜20m5の時間帯においてCON T to 。
C0NT1tがともに一演算制御を開始する誤動作防止
の役割を果たす。
すなわち、任意の時間帯にt4並びにTDzoのタイム
アツプ点が発生するが、t4内にTDIOのタイムアツ
プ点が発生すると再びC0NT1oが同時に一演算制御
を開始する可能性を有する。しかしタイマTD21でこ
れに相当する時間待ちを設け、その設定値をt4より大
きくすることにより、互いの重なりを防止することがで
きる。
以後は全くの正常動作にもどるようになる。
〔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
、−演算制御時間の無駄を省くとともに、一方が故障し
た際の一演算制御時間を故障のない状態のシステムと同
一の演算制御時間で運転を継続できる制御装置の二重化
方式を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制御装置の二重化方式の一実施例を示
すブロック図、第2図は前記制御装置の二重化方式の二
重化制御装置における詳細構成図。 第3図は本発明の制御装置の二重化方式の動作説明図で
ある。 C0NT工o、C0NTxt−制御装置、CP U i
 o *CPUI!・・・マイクロコンピュータ、Vz
o、Vt□・・・電源装置、Piloto、 Pt10
tt−入出力装置、010、 Dti−二重化制御装置
、M E oo−E Q Q付メモリ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、定電圧電源装置、この定電圧電源装置によつて操作
    される電子計算機部およびプロセスとの入出力部とから
    なる制御装置とをそれぞれ二組備え、一方の前記制御装
    置の一演算制御の終了をもつて他方の前記制御装置の一
    演算制御を開始させ、該演算制御終了信号で前記一方の
    制御装置へ演算制御動作を引渡す制御装置の二重化方式
    において、 前記各制御装置は、各電子計算機部へ独立した演算制御
    を開始する割込信号発生回路、各電子計算機部から発生
    する一演算制御終了信号を受信し相互にこれを受け渡し
    これを割込信号に変換する回路、前記一演算制御終了信
    号の発生が一定時間発生しない場合、これを検出し一組
    の正常な制御装置で一演算制御の同期時間を変えること
    のない割込信号を発生させる回路とを具備することを特
    徴とする制御装置の二重化方式。
JP3266787A 1987-02-16 1987-02-16 制御装置の二重化方式 Pending JPS63200201A (ja)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56124963A (en) * 1980-03-07 1981-09-30 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Coupling system of double composite system
JPS5890202A (ja) * 1981-11-24 1983-05-28 Yokogawa Hokushin Electric Corp プロセス制御装置
JPS5983202A (ja) * 1982-11-04 1984-05-14 Hitachi Ltd 制御装置間の情報授受方法
JPS59149503A (ja) * 1983-02-09 1984-08-27 Toshiba Corp 計算制御装置
JPS60173602A (ja) * 1983-09-13 1985-09-07 ウエスチングハウス エレクトリック コ−ポレ−ション 分散型プロセス制御装置

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