JPH0799516B2 - Multiple control method for computer controller - Google Patents
Multiple control method for computer controllerInfo
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- JPH0799516B2 JPH0799516B2 JP58139429A JP13942983A JPH0799516B2 JP H0799516 B2 JPH0799516 B2 JP H0799516B2 JP 58139429 A JP58139429 A JP 58139429A JP 13942983 A JP13942983 A JP 13942983A JP H0799516 B2 JPH0799516 B2 JP H0799516B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は計算機制御システムにおいて、その信頼性を高
めるため、計算機を多重化する際の多重系制御方法に関
する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiplex system control method for multiplexing computers in a computer control system in order to improve its reliability.
一般に、制御システムの信頼性を高めるために多重化が
行なわれている。例えば、複数の計算機と同期させ、計
算機のアドレスバス、データバスを常時照合、多数決を
行なうことによつて、3重系の場合は1台の計算機が故
障しても、残りの2台の計算機が故障なく、バス上での
照合が一致していれば、そのまま計算制御を継続するこ
とができるものがある。Generally, multiplexing is performed to increase the reliability of the control system. For example, in the case of a triple system, even if one computer fails, the remaining two computers are synchronized by synchronizing with a plurality of computers and constantly comparing the address bus and the data bus of the computer and making a majority vote. There is a device that can continue the calculation control as it is if there is no failure and the collation on the bus is the same.
このような方法で多重系を構成した場合の問題は、まず
第1に、それぞれの計算機をどのように同期化するか、
第2に入力データをそれぞれの計算機で同期(一致)さ
せるか、第3に、比較,多数決回路をどのようにしてフ
エイルセイフ化(誤りが検出されないことがないように
する)するかであり、事例では特殊な入力同期、出力照
合回路を設けることによつて解決しているが、そのため
の回路の増大を避けることはできない。特に系の数を増
すに従つてその複雑さは増大する一方、第1の計算機の
同期化に関しては、計算機のクロツクを同期させること
により、行なつているが、そのため共通なクロツクを用
いていることにより、クロツクの故障が、システム故障
につながら問題をはらんでいる。The problem of configuring a multiple system by such a method is, first of all, how to synchronize each computer,
Secondly, how to synchronize (match) the input data with each computer, and thirdly, how to make the comparison and majority circuit fail-safe (to prevent an error from being detected). The problem is solved by providing a special input synchronization and output comparison circuit, but the increase in the circuit for that is inevitable. In particular, while the complexity increases as the number of systems increases, the synchronization of the first computer is performed by synchronizing the clocks of the computers. Therefore, a common clock is used. As a result, the failure of the clock causes a problem in connection with the system failure.
以上の問題の他に、このような詳細な動作に渡つての照
合多数決方式においては、一担1つの計算機が故障し、
それを保守しなければならない状況になつたとき、その
他の動作中の計算機に影響を与えることなく補修するこ
とは困難であり、また、補修の終つた後、復旧させる時
においても、一担システム全体を停止させ、初期化再起
動する必要がある。In addition to the above problems, in the collation majority method over such a detailed operation, one computer in charge is out of order,
When it becomes necessary to maintain it, it is difficult to repair it without affecting other operating computers.Also, when the system is restored after repairing, it is a system It is necessary to stop the whole and restart the initialization.
このような同期して、照合し故障を検出する方法、多数
決によつて正しいと思われるデータを選択する方法では
以上のような問題があり、一般には、照合せず(これを
非照合多重系と呼んでいる)計算機が内蔵している故
障、誤り検出回路等に頼る方式が用いられているが、こ
の場合、その故障検出能力に信頼性が依存するため、高
度な信頼度を必要とするシステムには使うことができな
い。The above-mentioned problems exist in the method of synchronizing and matching to detect a failure, and the method of selecting data that is considered to be correct by majority voting. A method that relies on a failure and error detection circuit built into the computer is used, but in this case, the reliability depends on the failure detection capability, so a high degree of reliability is required. It cannot be used in the system.
以上のように、高信頼な計算機制御システムを実現する
ために、多重系を構成する上で、タイミングの同期、デ
ータ等の一致をとるための特殊な機構を設けることなく
実現する方法が望まれている。As described above, in order to realize a highly reliable computer control system, a method for realizing it without constructing a special mechanism for synchronizing timings, matching data, etc. is desired in configuring a multiplex system. ing.
本発明の目的は従来の多重系の問題点に鑑み、多重系計
算機のクロツク同期、入力データの一致バスの照合な
ど、特殊な機構を設けることなく、高信頼多重系システ
ムを構成し制御する方法を提供することにある。In view of the problems of the conventional multiplex system, the object of the present invention is to construct and control a highly reliable multiplex system without providing a special mechanism such as clock synchronization of a multiple system computer or matching of input data matching buses. To provide.
多重系計算機で、各系を非同期で動作させた場合、同一
のプログラムで処理しても、その動作タイミングのずれ
による入力情報のずれのため計算結果は各系で異差が生
じる場合があるが、計算機が正常であれば、それぞれの
計算結果は正しく、どの系の結果を用いて制御してもシ
ステムは正しく動作する。したがつて、その結果が妥当
なものであるかどうか判定でき、妥当であると判断され
たならば、どの系の結果を用いて制御してもよいことに
なる。ここで解決すべき問題は、タイミングの異差によ
つて異なる結果をいかなる方法で正しいか否かを判定す
るか、それをいかなる手段で実現し、かつ正しい結果の
みが制御対象に加えられるようにするかである。When multiple systems are operated asynchronously on a multi-system computer, even if they are processed by the same program, the calculation results may differ between the systems due to the shift of input information due to the shift of the operation timing. If the computer is normal, each calculation result is correct, and the system operates correctly regardless of which system is used for control. Therefore, it is possible to determine whether the result is valid or not, and if it is determined to be valid, the result of any system may be used for control. The problem to be solved here is to determine whether or not a different result is correct depending on the difference in timing, or to realize it, and to ensure that only the correct result is added to the controlled object. I will do it.
そこで本発明は、複数の計算機間をデータ伝送線で結合
し、それぞれの計算機で独立に入力したデータおよび、
そのデータに従つて計算した結合を他のすべての計算機
に伝送し、それぞれの計算機で、受信したデータを、そ
のデータを発信した計算機毎に異なる領域のメモリに格
納し、かつ、時系列的に過去のデータを保存し、その複
数の計算機からのデータを比較する際に、最も新しく到
来したデータとその一つ前に到来したデータのどちらか
が、他のそれと一致している場合を正しいとし、そうで
なければ誤つていると判断することによつて故障した系
を判別し、その系を切離すことに特徴がある。Therefore, the present invention is to connect a plurality of computers with a data transmission line, and to input data independently in each computer, and
The combination calculated according to the data is transmitted to all other computers, and each computer stores the received data in a memory in a different area for each computer that transmitted the data, and in a time series manner. When storing past data and comparing data from multiple computers, it is correct if either the most recently arrived data or the immediately preceding data matches the other. If not, it is characterized by determining the faulty system by determining that it is wrong and disconnecting the system.
より具体的には、各系独立に入力手段、通信手段、処理
手段、出力手段、並びに出力選択手段を備えた制御装置
からなる複数の系により対象を周期的に制御する多重系
計算機において以下のステップを有する計算機制御装置
の多重系制御方法である。More specifically, in a multi-system computer that cyclically controls an object by a plurality of systems each including a control device having an input unit, a communication unit, a processing unit, an output unit, and an output selection unit independently of each system, It is a multiple system control method of a computer controller having steps.
(1)複数制御装置間を通信線で結合し、各々の系にお
いて、制御対象より所定のタイミングでデータを入力す
る第1のステップ、 (2)少なくとも入力したデータを含むデータを通信手
段を介して系の間で互いに交換する第2のステップ、 (3)交換した複数の系の入力データを上記タイミング
で比較照合し、比較照合した結果不一致が発生した場
合、1周期前のデータにさかのぼって比較照合を行い再
度一致しない場合に当該データを発した系を故障とみな
して切り離す第3のステップ、 (4)第3のステップで系に故障があるとみなされた場
合は、故障とみなされなかった系の入力データに、系に
故障があるとみなされなかった場合は、第1のステップ
で入力した入力データに基づいて所定の処理を行い、出
力データを得る第4のステップ、 (5)得られた出力データを通信手段によって、交換す
る第5のステップ、 (6)交換した各系の出力データを比較照合し、一致し
た出力データを制御出力する第6のステップ、 (7)該複数の制御出力を照合選択論理によって選択
し、制御対象に出力する第7のステップよりなることを
特徴とする。(1) A first step of connecting a plurality of control devices with a communication line and inputting data from a control target at a predetermined timing in each system, (2) data including at least the input data via a communication means The second step of exchanging data between the two systems, and (3) comparing and collating the input data of the exchanged plural systems at the above timing, and if a discrepancy occurs as a result of the comparison and collation, trace back to the data one cycle before. The third step of comparing and collating and if the data does not match again is regarded as a failure and disconnecting the system, (4) If the system has a failure in the third step, it is considered to be a failure. If the input data of the system that did not exist is not considered to have a failure in the system, a predetermined process is performed based on the input data input in the first step to obtain the output data. (5) Fifth step of exchanging the obtained output data by communication means, (6) Sixth step of comparing and collating the exchanged output data of each system, and controlling output of the coincident output data. (7) A seventh step of selecting the plurality of control outputs by a collation selection logic and outputting the selected control outputs to a control target.
以下、本発明の一実施例を第1図〜第6図によつて説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
第1図は、本発明を実施する3重系計算機制御システム
の構成を示すもので、1A,1B,1Cはそれぞれ単一の計算機
制御装置、2A,2B,2Cはそれぞれの計算機制御装置1A,1B,
1Cに付加された多重系出力制御装置、3は1A,1B,1Cによ
つて制御される制御対象、4は制御対象の状態を検出す
るための状態入力線、6A,6B,6Cはそれぞれの計算機制御
装置1A,1B,1C間を互いに結合し、データの授受を行なう
伝送線、7は制御対象3を制御するための制御出力線、
8は計算機制御装置に指示を与える指令装置、9は、8
からの指令を1A,1B,1Cに伝えるための指令線である。FIG. 1 shows the configuration of a triple system computer control system for carrying out the present invention. 1A, 1B and 1C are each a single computer control device, and 2A, 2B and 2C are respective computer control devices 1A, 1B,
A multiple output control device added to 1C, 3 is a control target controlled by 1A, 1B, 1C, 4 is a state input line for detecting the state of the control target, and 6A, 6B, 6C are respectively Transmission lines for exchanging data by connecting the computer control devices 1A, 1B, 1C to each other, 7 is a control output line for controlling the controlled object 3,
8 is a command device for giving instructions to the computer control device, and 9 is 8
It is a command line for transmitting the command from 1A, 1B, 1C.
第2図は、第1図における、単1の計算機制御装置1Aの
詳細構成を示すもので、101は処理装置CPU、102はその
入出力バス、103はタイマ、104〜106はプロセス入力制
御装置PIU、107はプロセス出力装置POU、108は通信制御
装置CCUであり、他の計算機制御装置1B,1Cも1Aと同一の
構成をなすものである。FIG. 2 shows a detailed configuration of the single computer control device 1A in FIG. 1, 101 is a processing device CPU, 102 is its input / output bus, 103 is a timer, and 104 to 106 are process input control devices. PIU, 107 is a process output unit POU, 108 is a communication control unit CCU, and the other computer control units 1B, 1C have the same configuration as 1A.
第2図の単1計算機制御装置1Aにおいて、CPU101は、PI
U104,105により、指令およびプロセス状態を入力し、そ
の指令、プロセス状態にもとずいて必要な処理を行な
い、POU107によつて、プロセスに対する制御指令を出力
する。In the single computer control device 1A of FIG. 2, the CPU 101 is
The U104 and 105 are used to input a command and a process state, and necessary processing is performed based on the command and the process state, and the POU 107 outputs a control command for the process.
このとき、タイマ103は、CPUにおいて、サンプリング制
御を行なうための基準時間を与えるもので、タイマ103
からのタイミングパルスはCPU101の割込として入り、そ
の割込によつて、CPUは周期的なサンプリング制御を可
能とするものである。また通信制御装置CCU108は他系の
計算機制御装置1B,1Cと相互にデータを交換し、制御出
力の同期と、異常系を判別するためのものである。At this time, the timer 103 gives a reference time for performing sampling control in the CPU.
The timing pulse from the CPU enters as an interrupt of the CPU 101, and the CPU enables periodic sampling control by the interrupt. Further, the communication control unit CCU 108 exchanges data with the computer control units 1B and 1C of the other system, synchronizes the control output, and discriminates the abnormal system.
第3図は、第2図に示した1系の計算機制御装置1(1
A,1B,1C)において行なわれる制御の流れの概略を示す
ものであり、プロセス入力装置PIU104〜106から入力さ
れたデータは、規定されたメモリの入出力データ領域に
記憶された後、CCU108を介して他の系に送信される。こ
の送信データの中には、入力データの他に、その系で処
理された結果も含まれている。一方、他の系から送信さ
れて来たデータはCCU108によつて受信され、その系に対
応したメモリの領域に記憶される。この入出力データお
よび他系から送られてきた受信データの中から、それぞ
れの計算機制御装置の処理結果を読み出し、それぞれを
照合し一致していればその値をそうでなければ予め定め
られた規則に従い、出力すべき結果を選択し、出力制御
装置POU107を介してプロセスに対する出力を出す。一
方、入出力データおよび他系から送られて来た受信デー
タの中から、プロセス入力データを読み出し、それぞれ
を照合し、一致していればその値を、一致していなけれ
ば、予め定められた規則に従つて選択し、そのデータに
従つて処理を行ない結果を算出した後、入出力データの
処理結果を更新する。FIG. 3 is a computer control device 1 (1
A, 1B, 1C) shows an outline of the flow of control performed in the process input device PIU104 ~ 106, the data input from the input / output data area of the specified memory, after the CCU108. Sent to other systems via. This transmission data includes not only the input data but also the result processed by the system. On the other hand, the data transmitted from another system is received by the CCU 108 and stored in the memory area corresponding to that system. From the input / output data and the received data sent from other systems, the processing results of the respective computer control devices are read out, and if they match each other, then the value is determined. According to, the result to be output is selected, and the output for the process is output through the output control unit POU107. On the other hand, the process input data is read out from the input / output data and the received data sent from the other system, each is compared, and if they match, the value is determined, and if they do not match, the predetermined value is determined. After selecting according to the rule, processing is performed according to the data and the result is calculated, the processing result of the input / output data is updated.
以上の処理の詳細を示したのが第4図である。第4図
は、入出力データを中心に、プロセスデータ入力後なら
びに処理後のデータおよび、入出力,処理,送受信の関
係を示したものである。FIG. 4 shows the details of the above processing. FIG. 4 shows the relationship between input / output data, processed data, input / output data, processed data, and input / output data.
まず新たに入力されたプロセスデータ(指令を含む)
は、出力フイードバツクデータとともに、入出力テーブ
ルのDin(t),Dof(t)の領域に記憶更新される。
更新された入出力テーブルを他の系へ送信する。前の
処理で出された新処理結果D′out(t−Δt)ならび
に他系から送られて来た他系の処理結果(同じフオーマ
ツト)を比較し、一致していればその値を出力するとと
もに、入出力データの出力結果をDout(t)出力した結
果に更新する。一致していなければ、その内から多数決
によつて選択し、同様に出力し、Dout(t)を更新す
る。入力データDin(t)、および他系から送信され
て来た入力データを照合し、一致していれば、その値に
従つて処理し、その処理結果を入出力データの新処理結
果D′out(t)に記憶更新するとともに、一周期前の
処理結果を旧処理結果D′out(t−Δt)へ移し、入
力データと他系のデータが一致していなければ、その中
から多数決でもつて選択した結果で同様な処理を行な
う。以上の処理をタイマ103によつて規定される同期で
繰返すことによつて多重系制御を行なうものである。First, newly input process data (including commands)
Are stored and updated in the Din (t) and Dof (t) areas of the input / output table together with the output feedback data.
Send the updated I / O table to another system. The new processing result D'out (t-Δt) issued in the previous processing is compared with the processing result (same format) of the other system sent from the other system, and if they match, the value is output. At the same time, the output result of the input / output data is updated to the output result of Dout (t). If they do not match, a majority vote is selected from them, the same is output, and Dout (t) is updated. The input data Din (t) and the input data transmitted from another system are collated, and if they match, the value is processed according to the value, and the processing result is the new processing result D'out of the input / output data. In addition to updating and storing in (t), the processing result of one cycle before is transferred to the old processing result D'out (t-Δt), and if the input data and the data of the other system do not match, a majority decision is made from them. Similar processing is performed according to the selected result. By repeating the above processing in synchronization with the timer 103, the multiple system control is performed.
第5図は、以上の処理を簡単のため、2重系でシーケン
スチヤートで表わしたもので、2重系1A,1Bが正常でか
つ完全に同期している場合を示すものである。ここで各
系の入力送信はタイマ割込によつて処理が起動され、入
力送信のワクの上に記入されたプロセス状態を取り込む
ものとし、( , )の中の2つの数値は(Din(t),
Din(t−Δt)を表わすものとし、処理結果の“ ”
の中はその結果の値を示すものとする。なお、ここでは
簡単のため、入力を1,0で、出力を1,0で表わし、入力が
1のとき出力を“1",0のとき“0"とするものと考える。
この場合、t1で入つた入力1は、t2で出力され、1A,1B
とも“1"であるので、内系の出力は“1"となる。For simplification of the above processing, FIG. 5 shows a sequence chart in the double system, and shows a case where the double systems 1A and 1B are normal and completely synchronized. Here, the processing of input transmission of each system is started by a timer interrupt, and the process state entered above the input transmission is taken in. The two numerical values in (,) are (Din (t ),
Din (t-Δt) is represented and the processing result ""
Indicates the value of the result. For simplicity, it is assumed that the input is represented by 1,0 and the output is represented by 1,0, and the output is "1" when the input is 1 and "0" when the input is 0.
In this case, input ivy input t 1 1 is output at t 2, 1A, 1B
Since both are "1", the output of the internal system becomes "1".
一方、1Aと1Bが同期していなかつた場合、当然入力デー
タ出力データに食い違いが生じ、タイミングも異なつた
ものとなる。On the other hand, if 1A and 1B are not synchronized with each other, the input data and the output data are inconsistent with each other, and the timing is also different.
第6図は、1A,1Bが同期せず、タイミングが異なる場合
を示したものである。第6図において、まず、t1Aのタ
イミングにプロセスの入力が0から1に変化した場合を
考えると、そのタイミングでは、1B側では観測されず、
入力は0の状態と認識している。しかしながら、その入
力されたデータは、1B側に送信され、t1Bのタイミング
で1B側に認識され、かつ、その時すでに、1B側ではプロ
セスの入力が0から1に変化していることを認識してい
る。しかしながら、t1Aのタイミングでは、処理を行な
う上で、1A側の入力の認識は1であり、1B側から送られ
て来た入力は0のままであるので、その間に食い違いが
生じ、処理は、3重系の場合はその中から多数決で、2
重系の場合は一致している過去の入力データに基づいて
処理を行なうかあるいは、その内の安全側を選択して処
理を行なう。第6図は、過去の入力データで一致してい
るデータを用いた場合を示したものである。FIG. 6 shows a case where 1A and 1B are not synchronized and the timings are different. In FIG. 6, first, considering the case where the input of the process changes from 0 to 1 at the timing of t 1A , it is not observed on the 1B side at that timing,
The input is recognized as 0 state. However, the input data is transmitted to the 1B side, is recognized by the 1B side at the timing of t 1B , and at that time, the 1B side has already recognized that the process input has changed from 0 to 1. ing. However, at the timing of t 1A , in processing, the input recognition on the 1A side is 1, and the input sent from the 1B side remains 0, so a discrepancy occurs between them and the processing is In the case of a triple system, the majority decision from that will be 2
In the case of a heavy system, the process is performed based on the matching past input data, or the safe side is selected and the process is performed. FIG. 6 shows a case where the same data as the past input data is used.
一方、出力に関しては、それぞれの系で、データ送信後
動作する出力処理に加え、他系からデータが送信されて
来た場合においても出力処理を実行することによつて、
それぞれの系の出力タイミングで同期して、それぞれ、
同一のデータでもつて照合,判断,出力を行なうことに
よつて、それぞれの系の出力制御の認識と一致させるこ
とができる。第6図における破線で示された出力処理
は、他系のデータ受信によつて起動される出力処理で自
系の出力データは、先に送信した最も新しいデータと照
合される。すなわち、互いに各系が、認識している最も
新しい共通のデータに基づいて判断するため、各系が故
障していなければ同じ認識のもとに出力処理を行なうこ
とができ、その処理のルールが同じであれば、同じ出力
結果を得るはずである。On the other hand, regarding output, in addition to the output processing that operates after data transmission in each system, by executing the output processing even when data is transmitted from another system,
Synchronized with the output timing of each system,
By performing collation, judgment, and output with the same data, it is possible to match the recognition of the output control of each system. The output process indicated by the broken line in FIG. 6 is an output process activated by the reception of data from another system, and the output data of the own system is collated with the latest data transmitted previously. In other words, each system makes a decision based on the most recent common data that it recognizes, so if each system does not fail, output processing can be performed under the same recognition, and the rules for that process are If they are the same, you should get the same output.
第6図のtのタイミングで、それぞれの系の処理結果が
“0"と“1"とで食い違つた場合、1Aの系2Aの系とも食い
違いを示し、この場合は出力しないようにすることによ
つて、次の同期の一致を持ち、正常に動作している場合
は、次の同期で必ず一致し、出力される。At the timing of t in FIG. 6, if the processing result of each system is disagreement between "0" and "1", it shows disagreement with the system of 1A and 2A, and in this case, do not output. Therefore, when the next synchronization has a coincidence and is normally operating, the next synchronization always coincides and is output.
その結果、第5図の同期して動作した場合に比べ、入力
の変化から出力の変化まで、1周期の遅れがあるが、そ
れぞれの系が同期しなくとも正しい結果が出力される。As a result, compared with the case of operating in synchronization in FIG. 5, there is a one-cycle delay from the change of the input to the change of the output, but the correct result is output even if the respective systems are not synchronized.
一方、多重系の内の1つの系に故障が発生した場合、正
常でタイミングが異なる場合に発生する処理結果の不一
致とどのように区別するかに関しては、タイミングの違
いによる結果の不一致は、制御周期の1周期分だけ異差
が出るため、不一致が発生した場合、1周期前の結果が
一致していれば正常と見なすことにより、故障とタイミ
ング不一致によるものとを判別でき、故障となつた系を
検出することができる。以上簡単のため、2重系の場合
についてその制御処理シーケンスを説明したが、3重系
の場合も同様に構成できることは明らかである。On the other hand, when a failure occurs in one of the multiplex systems, in regard to how to distinguish it from the mismatch of processing results that occurs when the timing is normal and the timing is different, Since there is a difference for one cycle, if a mismatch occurs, the failure and the timing mismatch can be discriminated by assuming that the result of the previous cycle is normal, and the result is a failure. The system can be detected. For the sake of simplicity, the control processing sequence has been described for the case of the double system, but it is obvious that the same structure can be applied to the case of the triple system.
以上は、入力信号が単純に“1",“0"で表わされるデイ
ジタル信号の場合であるが、一般の制御システムでは連
続量(アナログ量)を扱うものが多く、アナログ量を入
力信号とした場合には(アナログデイジタル変換器を介
して)、信号のタイミングのずれだけではなく、入力タ
イミングのずれ,計測誤差によつて入力値に差が生じ、
その値を多重系の各系で一致させることは極めて困難な
ことである。The above is a case where the input signal is a digital signal which is simply represented by "1" and "0". However, many general control systems handle continuous quantities (analog quantities), and analog quantities are used as input signals. In this case (via the analog digital converter), not only the signal timing deviation but also the input timing deviation and the measurement error cause a difference in the input value.
It is extremely difficult to match the value in each system of the multiplex system.
このような現象はクロツク同期型の多重系でも同様に発
生する問題である。Such a phenomenon also occurs in a clock synchronization type multiplex system.
この場合においても、多重系を構成する各系に故障がな
ければどの系の結果を用いても誤りではない。Even in this case, if there is no failure in each system constituting the multiplex system, it is not an error to use the result of any system.
しかしながら上記理由によつて入力データの食い違いが
発生し、過去にさかのぼつて比較しても一致させること
はできない。However, due to the above reason, a discrepancy in input data occurs, and it is not possible to match them even if they are compared retrospectively in the past.
たとえばアナログ信号を2進数で表示する場合を考え
る。For example, consider the case where an analog signal is displayed in binary.
第7図は、2重系の場合の入力タイミングと出力タイミ
ングおよび出力結果を示したもので、直線的変化の入力
値に対して、A系,B系の入力サンプル値をそれぞれ○,
△で示す。このようにタイミングによつて入力値が異な
るため、そのままではA系,B系は照合することはできな
いが、それぞれの系で求めた結果を示す●,▲を交換
し、出力すべき結果◎を選択出力する。FIG. 7 shows the input timing, the output timing, and the output result in the case of the dual system, where the input sample values of the A system and the B system are ◯ and
Shown with Δ. Since the input values differ depending on the timing in this way, it is not possible to collate the A and B systems as they are, but the results obtained for each system are shown. Select and output.
このときの選択の規則は、他系から送られて来た結果
が、自系の現時点の結果と1サンプル前の結果の間に値
が入つていれば、他系の結果を正しいと判定し、その値
を選択し、その値と、自系の結果を他系へ送るとともに
選択結果を出力する。The selection rule at this time is that if the result sent from the other system has a value between the current result of the own system and the result one sample before, it is determined that the result of the other system is correct. Then, the value is selected, the value and the result of the own system are sent to the other system, and the selection result is output.
一方、結果を送られて来た系は、選択され、出力される
べき値が自系の最終結果に一致していれば(故障がなけ
れば一致しているはず)その値を出力する。第7図はそ
の動作を時系列的に表わしたものである。On the other hand, the system to which the result is sent outputs the value selected and output if the value to be output matches the final result of its own system (it should be the same if there is no failure). FIG. 7 shows the operation in time series.
第8図は3重系の場合を示したもので、手順は2重系と
同じであるが、例えばA系が入力値に対する結果を得、
他系との整合をとる場合、他B系,C系のどの結果を選ぶ
べきかが問題となる。この場合、A系は現時点と1サン
プル前の結果の間にB系,C系の結果の値が入つている場
合、故障がないと判断し、現時点(最新の結果)に近い
値を示す結果を選択する。FIG. 8 shows the case of the triple system, and the procedure is the same as the double system, but for example, the A system obtains the result for the input value,
When matching with other systems, it becomes a problem which of the other B system and C system should be selected. In this case, if the value of the result of the B system and the C system is included between the present time and the result of the previous sample, the A system judges that there is no failure, and shows the value close to the present time (latest result). Select.
一方B系,C系は、A系から送られて来たB系の結果およ
びB系の選択結果を判断し、他系(B系の場合はC系、
またはその逆)からすでに送られて来ている結果の中で
一致するものを選び(A,B,C系とも同じ情報を持つてい
るので一致するものが必ずある。)出力する。On the other hand, the B system and the C system judge the result of the B system sent from the A system and the selection result of the B system, and the other system (in the case of the B system, the C system,
(Or vice versa), select the matching one from the results already sent (because there is the same information in A, B, C systems, there is always a matching one) and output it.
第8図の場合Aのサンプルタイムで選択されるのはC系
の結果である。In the case of FIG. 8, what is selected at the sample time of A is the result of the C system.
以上は、入力値が直線的に変化した場合であるが、入力
値が単調増加でない場合、第9図に示すように、Aのサ
ンプルタイムで見たとき、B系の値が、1サンプル前の
値との間に入らない場合が生じる。この場合は、変化前
の値から推定される値A′tの点を予測値とし、At,A
t-1,A′tによつてかこまれる範囲にB系の値が入つて
いる場合は正常と見なし、入つていない場合(B″)は
異常と見なす論理によつて解決することができる。The above is the case where the input value changes linearly, but when the input value does not monotonically increase, as shown in FIG. 9, when viewed at the sample time of A, the value of the B system is one sample before. There are cases where it does not fall within the value of. In this case, the point of the value A't estimated from the value before the change is used as the predicted value, and A t , A
range of the value of the B system are surrounded Te t-1, A 't Niyotsu is regarded as normal if are entering a port, if not entering a port (B ") can be by connexion resolve the logical regarded as abnormal .
次に、以上のようにして各系から出力された結果を制御
対象に与える手段について説明する。Next, a means for giving the result output from each system to the controlled object will be described.
第1図において、各系1A,1B,1Cから出力された制御指令
5A,5B,5Cは何らかの手段によつて選択され、1本化され
た制御指令として制御対象に与えられなければならな
い。第1図の2A,2B,2Cは、多重系出力制御装置であり、
各系1A,1B,1Cからの出力を多数決によつて選択および故
障系の検出、切離しを行なうものである。In Fig. 1, control commands output from each system 1A, 1B, 1C
5A, 5B, 5C must be selected by some means and given to the controlled object as a unified control command. 2A, 2B, 2C in FIG. 1 are multiple output control devices,
The output from each system 1A, 1B, 1C is selected by majority, and the faulty system is detected and isolated.
ここでの出力指令7は、それぞれの系に故障がなけれ
ば、それぞれの系の出力5A,5B,5Cと同じ値を示すこと
が、先に示した出力の同期化によつて明らかであるが、
故障が発生して、それぞれの出力に異差が生じた場合、
多数決によつて選択される。しかしながら、数多い出力
線の場合、それぞれを多数決論理で決定するのは2A,2B,
2Cが複雑となり、信頼性を低下させることになる。その
ため、2A,2B,2Cにおいては、それぞれの計算機制御装置
1A,1B,1Cによつて、自系および他系の故障を検出できる
ため、そこで検出した各系の正常,異常の状態を出力5
A,5B,5Cに含めることによつて、その正常異常状態を多
数決によつて判別し、選択出力、異常系の切り離しを行
なうものである。The output command 7 here has the same value as the outputs 5A, 5B, 5C of the respective systems unless there is a failure in the respective systems, as is clear from the above-mentioned output synchronization. ,
If a failure occurs and each output has a difference,
Selected by majority vote. However, in the case of many output lines, it is 2A, 2B, and
2C becomes complicated and reliability is reduced. Therefore, in 2A, 2B, 2C, each computer control device
Since 1A, 1B, 1C can detect faults in its own system and other systems, it outputs the normal and abnormal status of each system detected there.
By including in A, 5B, and 5C, the normal / abnormal state is determined by a majority vote, and the selective output and the abnormal system are disconnected.
また以上のようにして選択された出力7はそれぞれの系
に入力として与えられ、2A,2B,2Cの故障によつて誤つた
結果が出力された場合、それをすみやかに検出すること
を目的としたものである。In addition, the output 7 selected as described above is given as an input to each system, and when an erroneous result is output due to a failure of 2A, 2B, 2C, the purpose is to promptly detect it. It was done.
以上の方法は、それぞれの系の結合が疎であるため、1
つの系で障害が発生した場合でも任意に切離し、保守す
ることができる点、同期方式のようにクロツクなど、共
通要素を持たないため、共通要素の故障がシステム故障
に直接つながらない点、従来の同期方式と異なり、信頼
性、保守性を大きく向上させるものである。In the above method, since the coupling of each system is sparse,
Even if a failure occurs in one system, it can be arbitrarily separated and maintained.Since there is no common element such as the clock like the synchronization method, the failure of the common element does not directly lead to the system failure. Unlike the method, it greatly improves reliability and maintainability.
本発明によれば、多重系をそれぞれ正確に同期させるこ
となく、かつ、入力,出力のデータ照合を特別な装置を
付加することなく可能にすることによつて、同期方式で
必要とした共通クロツクを不要とし、単純な装置で多重
系を構成することができること、それぞれの系を疎結合
していること、多数決論理をそれぞれの系で独立に持つ
ことによつて、プロセス制御状態で切離し、保守可能な
ことによつて信頼性,保守性を向上させ、かつ低コスト
で実現できるなどのその結果は基大である。According to the present invention, the common clock required for the synchronization system can be achieved by accurately synchronizing the multiple systems and enabling input and output data collation without adding a special device. It is possible to configure multiple systems with a simple device, to loosely couple each system, and to have majority logic independently in each system, thereby separating and maintaining in process control state. The result is that reliability and maintainability are improved by what is possible, and that it can be realized at low cost.
第1図は、本発明のシステムの一実施例の全体構成図、
第2図は第1図の1部の計算機制御装置の一実施例の構
成図、第3図は、計算機制御装置内での処理内容の概略
を示す図、第4図は処理データのフオーマツトと処理の
手順を示す図、第5図は、同期時の処理シーケンスを示
す図、第6図はタイミングがずれたときの処理シーケン
スを示す図、第7図〜第9図は入力タイミングと出力タ
イミングの関係を示す図である。 1A,1B,1C……計算機制御装置、2A,2B,2C……多重系出力
制御装置、3……制御対象、8……指令装置、101……
処理装置、104〜106……プロセス入力装置、107……プ
ロセス出力装置、108……通信制御装置。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the system of the present invention,
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the computer controller of part of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram showing an outline of processing contents in the computer controller, and FIG. 4 is a format of processing data. FIG. 5 shows a processing procedure, FIG. 5 shows a processing sequence at the time of synchronization, FIG. 6 shows a processing sequence when timings are deviated, and FIGS. 7 to 9 show input timing and output timing. It is a figure which shows the relationship of. 1A, 1B, 1C ... Computer control device, 2A, 2B, 2C ... Multiple system output control device, 3 ... Control object, 8 ... Command device, 101 ...
Processing devices, 104 to 106 ... Process input device, 107 ... Process output device, 108 ... Communication control device.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−108057(JP,A) 特開 昭55−143657(JP,A) 特開 昭55−18729(JP,A)Continuation of front page (56) Reference JP-A-55-108057 (JP, A) JP-A-55-143657 (JP, A) JP-A-55-18729 (JP, A)
Claims (8)
段、出力手段、並びに出力選択手段を備えた制御装置か
らなる複数の系により対象を周期的に制御する多重系計
算制御装置において、 該複数制御装置間を通信線で結合し、各々の系におい
て、制御対象より所定のタイミングでデータを入力する
第1のステップ、 少なくとも入力したデータを含むデータを通信手段を介
して系の間で互いに交換する第2のステップ、 交換した複数の系の入力データを上記タイミングで比較
照合し、比較照合した結果不一致が発生した場合、1周
期前のデータにかさのぼって比較照合を行い再度一致し
ない場合に当該データ発した系を故障とみなして切り離
す第3のステップ、 前記第3のステップで系に故障があるとみなされた場合
は、故障とみなされなかった系の入力データに、系に故
障があるとみなされなかった場合は、前記第1のステッ
プで入力した入力データに基づいて所定の処理を行い、
出力データを得る第4のステップ、 得られた出力データを通信手段によって交換する第5の
ステップ、 交換した各系の出力データを比較照合し、一致した出力
データを制御出力する第6のステップ、 該複数の制御出力を照合論理によって選択し、制御対象
に出力する第7のステップよりなることを特徴とする計
算機制御装置の多重系制御方法。1. A multiple system calculation control device for periodically controlling an object by a plurality of systems each comprising a control device having an input means, a communication means, a processing means, an output means, and an output selection means, independently of each system. A first step of connecting the plurality of control devices with a communication line and inputting data from a controlled object at a predetermined timing in each system, and including data including at least the input data between the systems via a communication means. The second step of exchanging with each other, the input data of the exchanged systems are compared and collated at the above timing, and if a mismatch occurs as a result of the comparison and collation, the data of one cycle before is compared and collated, and the data does not coincide again. In that case, the third step of separating the system that generated the data by considering it as a failure, and if the system has a failure in the third step, is it not considered as a failure? If the input data of the input system is not regarded as having a failure, the predetermined processing is performed based on the input data input in the first step,
A fourth step of obtaining output data, a fifth step of exchanging the obtained output data by a communication means, a sixth step of comparing and collating the output data of the exchanged systems, and a control output of the coincident output data, A multiple system control method for a computer controller, comprising: a seventh step of selecting the plurality of control outputs by collation logic and outputting the selected control outputs to a control target.
において不一致が発生した場合、1周期前のデータにさ
かのぼって比較照合を行い、再度一致しない場合に当該
データを発した系を故障とみなして切り離す処理を含む
特許請求の範囲第1項記載の計算機制御装置の多重系制
御方法。2. In the sixth step, when a mismatch occurs in the comparison and comparison of data, the comparison and verification is performed by going back to the data one cycle before, and when the data does not match again, the system issuing the data is regarded as a failure. The multiple system control method for a computer control device according to claim 1, which includes a process of considering and separating.
比較照合する際に、入力データに予め定めた誤差を許容
し、比較照合するデータ間の誤差が許容誤差内にある入
力データは一致しているとみなす処理を含む特許請求の
範囲第1項記載の計算機制御装置の多重系制御方法。3. In the third step, when comparing and collating the input data, a predetermined error is allowed in the input data and the error between the data to be compared and collated is within the allowable error. The multiple system control method for a computer control device according to claim 1, which includes processing deemed to be performed.
データを1つのデータに統合して交換する処理からなる
特許請求の範囲第1項記載の計算機制御装置の多重系制
御方法。4. The method according to claim 1, wherein the second step comprises a process of integrating input data and output data into one data and exchanging the data into one data.
データを1つのデータに統合して交換する処理からなる
特許請求の範囲第1項記載の計算機制御装置の多重系制
御方法。5. The method according to claim 1, wherein the fifth step comprises a process of integrating input data and output data into one data and exchanging the data into one data.
を生成した系の1つを示す系選択出力と共に出力する処
理からなる特許請求の範囲第1項記載の計算機制御装置
の多重系制御方法。6. The multiple system control of a computer controller according to claim 1, wherein said sixth step comprises a process of outputting the selected data together with a system selection output indicating one of the systems which generated the selected data. Method.
における制御装置から出力された上記系選択出力の多数
決論理によって制御出力を選択する処理を含む特許請求
の範囲第1項記載の計算機制御装置の多重系制御方法。7. The method according to claim 1, wherein the seventh step includes a process of selecting a control output by a majority logic of the system selection output outputted from a control device in each system of triple system or more. System control method for computer control device of the present invention.
て選択された制御出力を再度各制御装置にフィードバッ
ク入力する処理と、該制御出力を各制御装置から出力さ
れた制御出力と照合し、制御出力の誤りを検知する処理
とを含む特許請求の範囲第1項記載の計算機制御装置の
多重系制御方法。8. The seventh step comprises a process of feeding back the control output selected by the majority logic to each control device again, and the control output is collated with the control output output from each control device to perform control. The method for controlling a multiple system of a computer controller according to claim 1, further comprising a process for detecting an output error.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58139429A JPH0799516B2 (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | Multiple control method for computer controller |
Applications Claiming Priority (1)
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JP58139429A JPH0799516B2 (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | Multiple control method for computer controller |
Publications (2)
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JPS6031669A JPS6031669A (en) | 1985-02-18 |
JPH0799516B2 true JPH0799516B2 (en) | 1995-10-25 |
Family
ID=15244985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP58139429A Expired - Lifetime JPH0799516B2 (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | Multiple control method for computer controller |
Country Status (1)
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JP (1) | JPH0799516B2 (en) |
Families Citing this family (4)
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US4662736A (en) * | 1984-12-29 | 1987-05-05 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Power supply system for memory unit of camera |
US6165700A (en) | 1998-12-21 | 2000-12-26 | Eastman Kodak Company | Photographic display material with nonglossy surface |
JP5574627B2 (en) * | 2009-06-12 | 2014-08-20 | 三菱重工業株式会社 | Redundant system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55108057A (en) * | 1979-02-13 | 1980-08-19 | Toshiba Corp | Duplex control unit |
JPS6040056B2 (en) * | 1979-04-26 | 1985-09-09 | 日本電信電話株式会社 | Failure determination method |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58139429A patent/JPH0799516B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6031669A (en) | 1985-02-18 |
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