JP2015136104A - シリアルリンク障害検出システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】データ通信システム10は、第1シリアルリンクに対して通信可能に結合され、第1シリアルリンクから第1送信信号を受信する第1シリアルポート(I/Oポート34)と、第2シリアルリンクに対して通信可能に結合され、第2シリアルリンクから第2送信信号を受信する第2シリアルポート(I/Oポート36)とを含む。第1シリアルリンクと第2シリアルリンクは、互いに平行に配置されるとともに、第1単一導管38を介して通信し、第1通信信号と第2通信信号は同一情報を表す。第1通信信号と第2通信信号とを比較することによってシリアルリンクにおける障害を検出するとともに、障害が検出される場合に、障害にもかかわらず送信システムが動作を続けることができるかどうかを決定する回路を更に含む。
【選択図】図2
Description
12 工業用制御システム
14 コントローラ
15 データ送信サブシステム(プログラマブル論理デバイス)
16 タービン
18 センサ
20 バルブ
22 ポンプ
24 プロセッサ
26 メモリ
27 クロックシステム(機能ブロック)
28 フリーランニングカウンタ(FRC)(機能ブロック)
30 データI/O(機能ブロック)
32 データ比較/複製(機能ブロック)
34 第1のI/Oポート(機能ブロック)
36 第2のI/Oポート(機能ブロック)
38 導管
40、42 シリアルトランシーバ
46 Rコア
48 Sコア
50 Tコア
52 第1の送信システム
54 第2の送信システム
56 第3の送信システム
58 通信信号
60 通信信号データ
62 シーケンス番号
64 タイミングデータ
66 送信元識別表示
68 エラーチェックデータ
70 プロセス
72 括弧
74 プロセスブロック
76 プロセスブロック
78 プロセスブロック
80 プロセスブロック
82 プロセスブロック
84 プロセスブロック
86 プロセスブロック
88 プロセスブロック
90 プロセス
92 プロセスブロック
94 プロセスブロック
96 プロセスブロック
98 プロセスブロック
100 プロセスブロック、括弧
102 プロセスブロック
104 プロセスブロック
106 プロセスブロック
108 プロセスブロック
110 プロセスブロック
112 プロセス
114 決定ブロック
116 決定ブロック
118 プロセスブロック
120 決定ブロック
122 プロセスブロック
124 プロセス
128 プロセスブロック
130 決定ブロック
132 プロセスブロック
134 プロセスブロック
136 プロセスブロック
Claims (20)
- プログラマブル論理デバイス(15)を備えるフォールトトレラント送信システムにおいて、前記プログラマブル論理デバイス(15)は、
第1のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第1のシリアルポートであって、該第1のシリアルポートが、前記第1のシリアルリンクから第1の送信信号を受信するように構成される第1のシリアルポートと、
第2のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第2のシリアルポートであって、該第2のシリアルポートが、前記第2のシリアルリンクから第2の送信信号を受信するように構成され、前記第1のシリアルリンクおよび前記第2のシリアルリンクが、互いに平行に配置されるとともに、第1の単一の導管(38)を介して通信するように構成され、前記第1の通信信号(58)および前記第2の通信信号(58)が同一の情報を表す、第2のシリアルポートと、
前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較することによって前記第1のシリアルリンク、前記第2のシリアルリンク、または、これらの両方のシリアルリンクにおける障害を検出するように構成される回路であって、障害が検出される場合には、障害にもかかわらず前記送信システムが動作を続けることができるかどうかを決定するように構成される回路と、
を備えるフォールトトレラント送信システム。 - 前記プログラマブル論理デバイス(15)が三重モジュール式冗長(TMR)コントローラ(14)であり、前記コントローラ(14)は、
第3のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第3のシリアルポートであって、該第3のシリアルポートが、前記第3のシリアルリンクから第3の送信信号を受信するように構成される第3のシリアルポートと、
第4のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第4のシリアルポートであって、該第4のシリアルポートが、前記第4のシリアルリンクから第4の送信信号を受信するように構成され、前記第3のシリアルリンクおよび前記第4のシリアルリンクが、互いに平行に配置されるとともに、第2の単一の導管(38)を介して通信するように構成され、前記第3の通信信号(58)および前記第4の通信信号(58)が同一の情報を表す、第4のシリアルポートと、
第5のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第5のシリアルポートであって、該第5のシリアルポートが、前記第5のシリアルリンクから第5の送信信号を受信するように構成される第5のシリアルポートと、
第6のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第6のシリアルポートであって、該第6のシリアルポートが、前記第6のシリアルリンクから第6の送信信号を受信するように構成され、前記第5のシリアルリンクおよび前記第6のシリアルリンクが、互いに平行に配置されるとともに、第3の単一の導管(38)を介して通信するように構成され、前記第5の通信信号(58)および前記第6の通信信号(58)が同一の情報を表す、第6のシリアルポートと、
を備え、
前記回路は、前記第3のシリアルリンク、前記第4のシリアルリンク、前記第5のシリアルリンク、前記第6のシリアルリンク、または、これらの任意の組み合わせにおける障害を検出するように構成される、
請求項1に記載のフォールトトレラント送信システム。 - 前記回路は、前記第1の通信信号(58)、前記第2の通信信号(58)、または、前記これらの両方の通信信号(58)におけるエラーを検出するように構成されるとともに、前記送信システムを利用するシステムの性質、前記シリアルリンクの状態、エラーがリアルタイムで補正可能かどうか、前記通信信号(58)で送信される情報の性質、前回のエラーの履歴、または、これらの任意の組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、前記送信システムが動作し続けることができるかどうかを決定するように構成される請求項1に記載のフォールトトレラント送信システム。
- 前記回路は、前記第1の通信信号(58)、前記第2の通信信号(58)、または、前記これらの両方の通信信号(58)において、繰り返し、削除、挿入、並べ直し、破損、遅延、なりすまし、または、これらの任意の組み合わせを検出するように構成される請求項1に記載のフォールトトレラント送信システム。
- 前記回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイ論理、プログラマブル論理アレイ、一般アレイ論理、特定用途向け集積回路、または、これらの任意の組み合わせを備える請求項1に記載のフォールトトレラント送信システム。
- 前記回路は、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)のいずれか一方が所定の時間内に受信されない場合にタイムアウト信号を与える、
前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)との間のビット単位の一致をチェックする、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたシーケンス番号(62)と前記プログラマブル論理デバイス(15)に記憶される予期されるシーケンス番号(62)とを比較する、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたタイミングデータ(64)と前記プログラマブル論理デバイス(15)に記憶されるタイミングデータ(64)とを比較する、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされた送信元識別表示(66)と前記プログラマブル論理デバイス(15)に記憶される予期される送信元識別表示(66)とを比較する、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)に関してエラーチェック技術を行うとともに、該エラーチェック技術からの結果と前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたエラーチェックデータ(68)とを比較する、
これらの任意の組み合わせを行う、
ように構成される請求項1に記載のフォールトトレラント送信システム。 - 送信システムにおいてハードウェア障害検出システムを使用するための方法において、
第2のプログラマブル論理デバイスから第1のシリアルリンクを介して第1の通信信号(58)を第1のプログラマブル論理デバイスで受信するステップと、
第2のプログラマブル論理デバイスから第2のシリアルリンクを介して第2の通信信号(58)を第1のプログラマブル論理デバイスで受信するステップであって、前記第1のシリアルリンクおよび前記第2のシリアルリンクが単一の導管(38)に配置される並列のシリアルリンクであり、前記第1の通信信号(58)および前記第2の通信信号(58)が同一の情報を表す、ステップと、
前記第1のシリアルリンク、前記第2のシリアルリンク、または、これらの両方のシリアルリンクにおける障害を検出するために、前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを前記第1のプログラマブル論理デバイスで比較するステップと、
障害が検出されるときに、前記送信システムが障害にもかかわらず動作を続けることができるかどうかを決定するステップと、
を備える方法。 - 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較する前記ステップは、前記第1の通信信号(58)、前記第2の通信信号(58)、または、これらの両方の通信信号(58)におけるエラーを検出するステップを備え、前記送信システムが障害にもかかわらず動作を続けることができるかどうかを決定する前記ステップは、前記送信システムを利用するシステムの性質、前記シリアルリンクの状態、エラーがリアルタイムで補正可能かどうか、前記通信信号(58)で送信される情報の性質、前回のエラーの履歴、または、これらの任意の組み合わせに少なくとも部分的に基づく請求項7に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較する前記ステップは、前記第1の通信信号(58)、前記第2の通信信号(58)、または、これらの両方の通信信号(58)において、繰り返し、削除、挿入、並べ直し、破損、遅延、なりすまし、または、これらの任意の組み合わせを検出するステップを備える請求項7に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較する前記ステップは、前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)との間のビット単位の一致をチェックするステップを備える請求項7に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)との間のビット単位の一致をチェックする前記ステップは、前記第2の通信信号(58)を反転させるあるいは逆転させるステップを備える請求項10に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)および前記第2の通信信号(58)を所定時間にわたって待って、前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)が所定時間内に受信されない場合にはタイムアウト信号を出力するステップを備える請求項7に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較する前記ステップは、前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされた第1のタイミングデータと、前記第1のプログラマブル論理デバイスに記憶される第2のタイミングデータとを比較するステップを備える請求項7に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較する前記ステップは、前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたシーケンス番号(62)と、前記第1のプログラマブル論理デバイスに記憶される予期されるシーケンス番号(62)とを比較するステップを備える請求項7に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較する前記ステップは、前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされた送信元識別表示(66)と、前記第1のプログラマブル論理デバイスに記憶される予期される送信元識別表示(66)とを比較するステップを備える請求項7に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較する前記ステップは、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)に関してエラーチェック技術を行うステップと、
前記エラーチェック技術からの結果と前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたエラーチェックデータ(68)とを比較するステップと、
を備える請求項7に記載の方法。 - 前記エラーチェック技術がサイクリック・リダンダンシー・チェックを備える請求項11に記載の方法。
- 前記第1および第2の通信信号(58)を比較する前記ステップは、ソフトウェア管理を伴わないハードウェアのみを使用して行われる請求項7に記載の方法。
- 前記単一の導管(38)は、第1のストランドおよび第2のストランドを有するケーブルを備え、前記第1のストランドが前記第1のシリアルリンクを備え、前記第2のストランドが前記第2のシリアルリンクを備える請求項7に記載の方法。
- フォールトトレラント送信システムを動作させるための方法において、
第1のプログラマブル論理デバイスでハードウェア検出のみを用いて第1のシリアルリンクで送信される第1の通信信号(58)または第2のシリアルリンクで送信される第2の通信信号(58)におけるエラーを検出することによって、前記第1のシリアルリンク、前記第2のシリアルリンク、または、これらの両方のシリアルリンクにおける障害を検出するステップであって、前記第1および第2の通信信号(58)は、第2のプログラマブル論理デバイスから前記第1のプログラマブル論理デバイスへと並列に送信されるとともに、同一の情報を表す、ステップと、
障害が検出されるときに、検出されたエラーに少なくとも部分的に基づいて、前記第1のシリアルリンク、前記第2のシリアルリンク、または、これらの両方のシリアルリンクの状態を決定するステップと、
前記第1のシリアルリンク、前記第2のシリアルリンク、または、これらの両方のシリアルリンクの状態に少なくとも部分的に基づいて、前記送信システムの動作を続けるかどうかを決定するステップと、
を備える方法。
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