JP3166135B2 - 冗長化システム - Google Patents
冗長化システムInfo
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- JP3166135B2 JP3166135B2 JP18524492A JP18524492A JP3166135B2 JP 3166135 B2 JP3166135 B2 JP 3166135B2 JP 18524492 A JP18524492 A JP 18524492A JP 18524492 A JP18524492 A JP 18524492A JP 3166135 B2 JP3166135 B2 JP 3166135B2
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Description
ような分散形制御システムに適用される冗長化システム
に関し、更に詳しくは、通信回線に接続され分散配置さ
れた複数の制御装置間で、通信権(トークン)を順次持
ち回ることで通信回線を用いての通信を実現するトーク
ンパス方式の通信制御を行うシステムであって、通信機
能を自己診断する機能を備えた冗長化システムに関す
る。
制御システムにおいては、その信頼性を高めるために、
制御装置を二重化構成(冗長化)とし、一方を制御側、
他方を一方の故障に備える待機側とするようにしてい
る。この様な冗長化システムにおいて、通信機能の自己
診断機能には、制御側となっている装置と待機側となっ
ている装置の両方において、それぞれソフトウェア,フ
ァームウェア間の異常のチェックと、制御側・待機側の
間の通信のチェックが必要となる。
示す構成概念図である。図において、FCS11,FC
S12は例えばプロセスを制御する冗長化構成(二重化
構成)の制御装置で、いずれもカップラCPLを介して
通信回線BUSに接続されている。この制御装置FCS
11,FCS12の内、一方が制御側、他方が待機側に
なっている。通信回線BUSには、図示していないが、
他の分散配置された制御装置や操作監視装置(オペレー
タステーション)が接続されている。
は、ファームウェアやソフトウェアが備えられていて、
これらにより、プロセスを制御するための各種制御演算
機能や、通信回線を使用しての通信機能などが構成され
ている。
能の自己診断としては、従来、(a)制御側、待機側そ
れぞれでの内部ループバックテスト、(b)制御側から
待機側へ、インクリメントパターンを書き込むテスト通
信の2つの方法を組み合わせて用いていた。
念図である。このループバックテストには、2種類あ
り、図4に示すように、通信フレームを通信制御ファー
ムウェア内で折り返す内部ループバックと、図5に示す
ように、通信フレームを一度通信回線上に出した上で折
り返す外部ループバックとがある。
示す自己診断は、内部ループバックだけを行っているた
めに、自分にトークンが無くてもそのテストを行うこと
が可能であるが、ファームウェアより外部の異常の発見
が困難であるという問題点がある。
部の異常発見が可能であるが、実際にどの個所が故障し
ているかを特定することが出来ないという課題がある。
ので、通信における異常が発生したときに、挙動をもと
にして故障箇所を特定することによって、適確な診断を
施すことができる冗長化システムを提供することを目的
とする。
本発明は、次のとおりの構成になっている。 (1) トークンパス方式の通信制御機能を備えた制御装
置を冗長化構成とした冗長化システムにおいて、前記各
制御装置内に、制御側になっている状態で自分のところ
にトークンが回ってきたとき、待機側の制御装置にテス
トフレームを通信回線を介して送信し、待機側の制御装
置からそのテストフレームの正常応答が返ると、待機側
の制御装置にトークンを渡すテストフレーム送信手段
と、待機側になっている状態で、制御側からトークンが
渡されると外部ループバックフレームを前記通信回線に
向けて送信し、折り返して来た外部ループバックフレー
ムを受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す外
部ループバックフレーム送信手段と、を設け、制御側の
制御装置で定周期に外部ループバックフレームを通信回
線に送信するテストでエラーが検出されたときは、制御
側の通信手段の送受信部に異常があるとすることを特徴
とする冗長化システム。(2) トークンパス方式の通信制御機能を備えた制御装
置を冗長化構成とした冗長化システムにおいて、前記各
制御装置内に、制御側になっている状態で自分のところ
にトークンが回ってきたとき、待機側の制御装置にテス
トフレームを通信回線を介して送信し、待機側の制御装
置からそのテストフレームの正常応答が返ると、待機側
の制御装置にトークンを渡すテストフレーム送信手段
と、待機側になっている状態で、制御側からトークンが
渡されると外部ループバックフレームを前記通信回線に
向けて送信し、折り返して来た外部ループバックフレー
ムを受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す外
部ループバックフレーム送信手段と、を設け、待機側で
外部ループバックフレームを送信中に、制御側から再試
行のト ークンを受けたときは、制御側の受信部に異常が
あるとすることを特徴とする冗長化システム。(3) トークンパス方式の通信制御機能を備えた制御装
置を冗長化構成とした冗長化システムにおいて、前記各
制御装置内に、制御側になっている状態で自分のところ
にトークンが回ってきたとき、待機側の制御装置にテス
トフレームを通信回線を介して送信し、待機側の制御装
置からそのテストフレームの正常応答が返ると、待機側
の制御装置にトークンを渡すテストフレーム送信手段
と、待機側になっている状態で、制御側からトークンが
渡されると外部ループバックフレームを前記通信回線に
向けて送信し、折り返して来た外部ループバックフレー
ムを受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す外
部ループバックフレーム送信手段と、を設け、制御側か
ら待機側へのテストフレームの通信がエラーとなり、制
御側でトークンを受信できないときは、待機側の送信部
に異常があるとすることを特徴とする冗長化システム。(4) トークンパス方式の通信制御機能を備えた制御装
置を冗長化構成とした冗長化システムにおいて、前記各
制御装置内に、制御側になっている状態で自分のところ
にトークンが回ってきたとき、待機側の制御装置にテス
トフレームを通信回線を介して送信し、待機側の制御装
置からそのテストフレームの正常応答が返ると、待機側
の制御装置にトークンを渡すテストフレーム送信手段
と、待機側になっている状態で、制御側からトークンが
渡されると外部ループバックフレームを前記通信回線に
向けて送信し、折り返して来た外部ループバックフレー
ムを受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す外
部ループバックフレーム送信手段と、を設け、待機側で
外部ループバックフレームを送信するテストでエラーと
なり、制御側から待機側へのテストフレームの通信がエ
ラーとなり、制御側から待機側 へトークンを渡されない
ときは、待機側の受信部に異常があるとすることを特徴
とする冗長化システム。
る状態で自分のところにトークンが回ってきたとき、待
機側の制御装置にテストフレームを通信回線を介して送
信する。待機側の制御装置からそのテストフレームの正
常応答が返ると、待機側の制御装置にトークンを渡す。
機側になっている状態で、制御側からトークンが渡され
ると外部ループバックフレームを通信回線に向けて送信
する。そして、折り返して来た外部ループバックフレー
ムを受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す。
に、そのときの挙動をもとにして、次のように故障箇所
を特定する。 制御側の制御装置で定周期に外部ループバ
ックフレームを通信回線に送信するテストでエラーが検
出されたときは、制御側の通信手段の送受信部に異常が
あるとする。 待機側で外部ループバックフレームを送信
中に、制御側から再試行のトークンを受けたときは、制
御側の受信部に異常があるとする。制御側から待機側へ
のテストフレームの通信がエラーとなり、制御側でトー
クンを受信できないときは、待機側の送信部に異常があ
るとする。待機側で外部ループバックフレームを送信す
るテストでエラーとなり、制御側から待機側へのテスト
フレームの通信がエラーとなり、制御側から待機側へト
ークンを渡されないときは、待機側の受信部に異常があ
るとする。
説明する。図1は、本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図において、FCS11,FCS12は例
えばプロセスを制御する冗長化構成(二重化構成)の制
御装置、CPLは各制御装置と二重化された通信回線B
USとの間に設けられているカップラである。
は、図示してないがプロセスを制御するための各種制御
演算機能等が用意されていて、一方が制御動作に関与す
る制御側、他方が一方の故障に備えて待機する待機側と
なっており、公知の手法により2つの制御装置は、制御
側にある装置が故障したときは、いつでも待機側が制御
状態に入れるように2つの制御装置の間でCPU通信や
データベースの等値化が行われているものとする。
方式の通信制御を行い通信を実行する通信手段、12は
制御側になっている状態で自分のところにトークンが回
ってきたとき、待機側となっている制御装置側にテスト
フレームを通信回線BUSを介して送信すると共にトー
クンを一時的に渡すテストフレーム送信手段、13は待
機側になっている状態でテストフレームを受信すると、
ループバックフレームを通信回線BUS上に送信した後
折り返す外部ループバックフレーム送信手段である。
れば、以下の通りである。図2は、本発明において特徴
としている待機側での外部ループバックテストの手順を
示す概念図である。ここで、以下の符号は図示してある
符号と対応している。 (a)待機側にある制御装置は、通常はそこへの割り込
みが禁止状態に設定されているが、テストを行う場合に
は、ファームウェアからの割り込みを許可する。 (b)待機側の制御装置は、はじめに外部ループバック
フレームの送信要求を行う。ただし、待機側の制御装置
は、自分に制御側からトークンが渡されるまで送信はし
ないで待つことになる。 (c)制御側の制御装置のテストフレーム送信手段12
は、待機側の制御装置宛てにテストフレームの送信を行
う。 (d)待機側の制御装置からそのテストフレームの正常
応答が返ると、制御側の制御装置内のテストフレーム送
信手段12は、続いて待機側の制御装置にトークンを渡
す。 (e)待機側の制御装置の外部ループバックフレーム送
信手段13は、トークンを渡された時点で、前記(b)
の時点で待ち状態にあった外部ループバックフレームを
送信する。 (f)待機側の制御装置は、一度通信回線に出た後折り
返して来る外部ループバックフレームを受信したあと、
制御側の制御装置にトークンを返す。 (g)待機側の制御装置において、そのファームウェア
からの割り込み禁止を行う。
生した場合の挙動を、異常の内容に応じて、次に説明す
る。(制御側の通信手段の送受信部に異常があり、トー
クンを待機側に渡せない場合)制御側にある制御装置に
おける異常は、制御側での定周期の外部ループバックテ
ストでエラーとなり、検出できる。
側のCPUに動作が切り替えられるまでの間に、待機側
での外部ループバックテストが行れる場合、待機側にト
ークンが渡せなくなる。この際、待機側では、いつまで
たっても、外部ループバックフレームを送信できないた
めに、タイマーオーバーのエラーとなってしまうが、こ
の時は待機側のエラーとはしない。
ループバックフレームの送信でエラーになるようであれ
ば、当然、待機側も異常であるとする。この時、制御側
では、テスト通信のエラー、もしくは、待機側へのトー
クンパスエラーのメッセージが出力され、このような異
常が判断できる。
部に異常があり、トークンが待機側に渡されたにもかか
わらず、制御側が再試行を行った場合)待機側で外部ル
ープバック送信中に、制御側からの再試行のトークンを
受けると、ループバックはエラーとなる。ただし、1回
のエラーで待機側を異常とは見ないで、数回連続して待
機側の外部ループバックフレームの送信でエラーになる
ようであれば、当然、待機側が異常であると判断する。
の場合、制御側からのテスト通信がエラーとなり、制御
側においてトークンを受信できないので、待機側では外
部ループバックフレームの送信ができない。従って、タ
イムアウトエラーとなる。
見ないで、数回連続して待機側の外部ループバックフレ
ームの送信でエラーになるようであれば、当然、待機側
が異常であると判断する。
通過してトークンが渡されたとすると、待機側の外部ル
ープバックテストでエラーになるが、トークンを制御側
に戻せなくなる。このような僅かな可能性を心配する場
合、制御側は待機側のループバックでエラーとなった
時、トークンの戻りを監視して、一定の時間トークンが
戻らなかったら、制御側が自発的にトークンを発生する
ような構成を設ければよい。
の直後であれば、待機側の外部ループバックテストでエ
ラーとなる。その他のタイミングで異常が発生した場
合、テスト通信は失敗するか、トークンが渡されないの
で、待機側はループバックを実行できない。
外部ループバックテストでエラーが検出された場合、数
回連続してエラーになるようであれば、待機側がエラー
であると判断される。
クンを渡した後、そのトークンが消失しないように監視
する。
よれば、通信における異常が発生したときに、そのとき
の挙動をもとにして故障箇所を特定しているため、適確
な診断を施すことができる冗長化システムを実現した。
る。
ループバックテストの手順を示す概念図である。
図である。
制御装置 CPL カップラ BUS 通信回線 11 通信手段 12 テストフレーム送信手段 13 外部ループバックフレーム送信手段
Claims (4)
- 【請求項1】 トークンパス方式の通信制御機能を備え
た制御装置を冗長化構成とした冗長化システムにおい
て、 前記各制御装置内に、 制御側になっている状態で自分のところにトークンが回
ってきたとき、待機側の制御装置にテストフレームを通
信回線を介して送信し、待機側の制御装置からそのテス
トフレームの正常応答が返ると、待機側の制御装置にト
ークンを渡すテストフレーム送信手段と、 待機側になっている状態で、制御側からトークンが渡さ
れると外部ループバックフレームを前記通信回線に向け
て送信し、折り返して来た外部ループバックフレームを
受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す外部ル
ープバックフレーム送信手段と、 を設け、制御側の制御装置で定周期に外部ループバック
フレームを通信回線に送信するテストでエラーが検出さ
れたときは、制御側の通信手段の送受信部に異常がある
とすることを特徴とする冗長化システム。 - 【請求項2】 トークンパス方式の通信制御機能を備え
た制御装置を冗長化構成とした冗長化システムにおい
て、 前記各制御装置内に、 制御側になっている状態で自分のところにトークンが回
ってきたとき、待機側の制御装置にテストフレームを通
信回線を介して送信し、待機側の制御装置からそのテス
トフレームの正常応答が返ると、待機側の制御装置にト
ークンを渡すテストフレーム送信手段と、 待機側になっている状態で、制御側からトークンが渡さ
れると外部ループバックフレームを前記通信回線に向け
て送信し、折り返して来た外部ループバックフレームを
受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す外部ル
ープバックフレーム送信手段と、 を設け、待機側で外部ループバックフレームを送信中
に、制御側から再試行のトークンを受けたときは、制御
側の受信部に異常があるとすることを特徴とする冗長化
システム。 - 【請求項3】 トークンパス方式の通信制御機能を備え
た制御装置を冗長化構成とした冗長化システムにおい
て、 前記各制御装置内に、 制御側になっている状態で自分のところにトークンが回
ってきたとき、待機側の制御装置にテストフレームを通
信回線を介して送信し、待機側の制御装置からそのテス
トフレームの正常応答が返ると、待機側の制御装置にト
ークンを渡すテストフレーム送信手段と、 待機側になっている状態で、制御側からトークンが渡さ
れると外部ループバックフレームを前記通信回線に向け
て送信し、折り返して来た外部ループバックフレームを
受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す外部ル
ープバックフレーム送信手段と、 を設け、制御側から待機側へのテストフレームの通信が
エラーとなり、制御側でトークンを受信できないとき
は、待機側の送信部に異常があるとすることを特徴とす
る冗長化システム。 - 【請求項4】 トークンパス方式の通信制御機能を備え
た制御装置を冗長化構成とした冗長化システムにおい
て、 前記各制御装置内に、 制御側になっている状態で自分のところにトークンが回
ってきたとき、待機側の制御装置にテストフレームを通
信回線を介して送信し、待機側の制御装置からそのテス
トフレームの正常応答が返ると、待機側の制御装置にト
ークンを渡すテストフレーム送信手段と、 待機側になっている状態で、制御側からトークンが渡さ
れると外部ループバックフレームを前記通信回線に向け
て送信し、折り返して来た外部ループバックフレームを
受信すると、制御側の制御装置にトークンを返す外部ル
ープバックフレーム送信手段と、 を設け、待機側で外部ループバックフレームを送信する
テストでエラーとなり、制御側から待機側へのテストフ
レームの通信がエラーとなり、制御側から待機側へトー
クンを渡されないときは、待機側の受信部に異常がある
とすることを特徴とする冗長化システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18524492A JP3166135B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 冗長化システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18524492A JP3166135B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 冗長化システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0630002A JPH0630002A (ja) | 1994-02-04 |
JP3166135B2 true JP3166135B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=16167414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18524492A Expired - Fee Related JP3166135B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 冗長化システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3166135B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4841474B2 (ja) | 2007-03-16 | 2011-12-21 | 富士通株式会社 | 光伝送装置 |
WO2009063556A1 (ja) | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Fujitsu Limited | 伝送装置、切替処理方法および切替処理プログラム |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP18524492A patent/JP3166135B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0630002A (ja) | 1994-02-04 |
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