JP4281227B2 - Duplex measurement processing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
環境計測やプロセス計測などにおいて、連続計測を必要とされる計測対象物の計測に用いられる計測部を二重化した二重化計測処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、環境計測やプロセス計測等において、故障が発生しても計測を中断させないようにした計測処理装置として、図9に示すような計測部3aを計測部1系1aと計測部2系2aで二重化した二重化計測処理装置6aが用いられている。このような二重化計測処理装置6aでは、図9(a)に示すように計測部1系1aを運用状態として用い、センサ群7からの検出信号を計測した計測データを磁気ディスクなどのデータ記録部4aに送信して記録すると共に、他方の計測部2系2aを待機状態として用い、計測部1系1aが故障した場合に、図9(b)に示すように計測部2系2aを運用状態に切り換えて用い、センサ群7の計測及び計測データの記録を継続させるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の二重化計測処理装置は以上のように構成されており、図9に示したように計測部1系1aが故障で計測及び計測データの送信機能を停止させてしまった場合、計測部2系2aが待機状態から運用状態に切り換えられるが、計測部2系2aは運用状態に入ってからセンサ群7からの信号の計測及び計測データの送信を行うため、計測部1系1aの故障発生から計測部2系2aの計測データ送信までの期間、図10に示したような計測データの欠落を生じ、計測データの不連続性が発生するという問題がある。また、このため公害環境計測などの連続データの取得を必要条件とする計測対象の計測には使用することができなかったり、測定データの欠落により例えば同一時間帯における分散度などの各種解析処理に利用できなくなるという問題がある。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、計測部の故障が発生しても計測データを欠落させない二重化計測処理装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の二重化計測処理装置はセンサからの検出信号を計測し、その計測データを送信することができる運用及び待機状態の2つの計測部と、前記運用状態の計測部から送信される計測データを記録するデータ記録部を備え、前記運用状態の計測部が故障した場合に待機状態の計測部から送信される計測データを前記データ記録部で記録するようにした二重化計測処理装置において、前記2つの計測部にそれぞれ一定期間の計測データを記憶させておく一時記憶回路を、前記データ記録部に計測部の故障を判定する故障判定手段を設け、運用状態の計測部の故障を判定した時に、待機状態の計測部の計測データ及び一時記憶回路に記憶された計測データを前記データ記録部に送信して記録させるようにしたことを特徴とするものである。
本発明の二重化計測処理装置は上記のように構成されており、計測部の故障が発生しても計測データの欠落を無くすことができる。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例の構成を図1〜3に基づいて説明する。図1は実施例の基本構成を示したもので、本二重化計測処理装置6は、最新のM秒間(例えば60秒間)の計測データを記憶しておく一時記憶回路16を有する運用状態の計測部1系1と一時記憶回路26を有する待機状態の計測部2系2からなる計測部3と、計測部1系1から送信された計測データを記録すると共に、計測部1系1の故障を判定し待機状態の計測部2系2を運用状態に切換えるための系統切換信号5を計測部3に送信するデータ記録部4から構成されている。
【0006】
図2は前記センサ群7(図1)に接続された計測部3の構成を説明するためのブロック図であり、計測部1系1と計測部2系2は同じ機能を有する構成要素によって構成されている。
センサ71から7nのn個のセンサは、計測部3のマルチプレクサ11、21の各入力端子に接続される。このマルチプレクサ11、21の出力はA/D変換器12、22によりA/D変換され、入力インターフェース13、23を介してそれぞれのCPU14、24に取り込まれ、その演算制御処理によって計測データに変換され、その計測データは出力インターフェース15、25を介してデータ記録部4に送信されると共に、最新のM秒間の計測データはメモリを使用した一時記憶回路16、26に記憶される。前記CPU14、24には、それぞれの演算制御処理を行うための演算処理プログラムを記憶したROM18、28や演算データなどの書き込み読み出しをするRAM17、27の各メモリが接続されている。
【0007】
図3は前記データ記録部4の構成を示すブロック図である。本データ記録部4は前記計測部1系1及び計測部2系2(図2)からの計測データを入力するための入力インターフェース33と、その計測データを磁気ディスク等の記憶装置39に記録したり、計測データの有無を監視し、計測部1系1の故障を判定して、計測部2系2を運用状態に切り換えるための系統切換信号5を出力インターフェース35を介して計測部3に送信するための演算制御処理を行うCPU34と、演算制御処理を行うための演算制御プログラムを記憶したROM38と演算データを読み書きするRAM37から構成されている。
【0008】
次に、前記計測部1系1及び計測部2系2のCPU14、24の演算制御処理による動作手順を図4、5のフローチャートに基づいて説明する。前記CPU14、24は図4に示すように、それぞれのクロック周波数を分周して得られる定周期タイマーからの定周期N秒(例えば1秒)毎のA/D変換処理を行うための定周期A/D割込とデータ記録部4からの一時記憶回路16、26のデータ送信処理を行なわせるための系統切換信号5のデータ送信割込待ち状態にある。
【0009】
図5は前記A/D変換処理と一時記憶回路16、26からのデータ送信処理のフローチャートを示したものである。
前記定周期タイマーからの定周期A/D割込をCPU14、24が受け取ると、センサ71から7nまでのn個のセンサは順次マルチプレクサ11、21により切り換えられ、A/D変換変換器12、22によってA/D変換された後(ステップS1)、計測データに変換され一時記憶回路16、26に記憶される(S2)。そして、演算制御プログラム上に設けられたデータ送信状態変数をチェックし(S3)、送信可能(1)であれば計測データをデータ記録部4に送信する。また、不可能(0)の場合には送信を停止する(S4)。次のA/D変換処理の割込が入ると、この動作を繰り返す。
【0010】
また、系統切換信号5によるデータ送信割込を受け取ると、一時記憶回路26の全ての計測データはデータ記録部4へ送信される(S5)。この計測データの送信を完了した後、計測部2系2の演算制御プログラム上のデータ送信可能状態変数を可能(1)に設定して終了する(S6)。
【0011】
次に、データ記録部4のCPU34の演算制御処理の動作手順を図6のフローチャートに基づいて説明する。
前記データ記録部4は図6に示すように計測部1系1の計測データの到達によるデータ受信割込か、M秒間の間計測データが送られてこない場合に発生する受信タイムオーバ割込待ちの状態にあり、割込を生じた場合、データ受信割込か受信タイムオーバ割込かを判定し、計測部1系1からの計測データの到達によるデータ受信割込の場合には、この計測データを記憶装置39に記録する。また、M秒間の間計測データが送られてこない場合に発生する受信タイムオーバ割込である場合には、計測部2系2へ系統切換え信号を送信して計測部2系2を待機状態から運用状態に切り換える。
【0012】
上記のような構成と演算制御機能を備えた本二重化計測処理装置の起動から通常運用状態への移行過程、及び通常運用状態における計測部1系1の故障発生に伴う計測部2系2の待機状態から運用状態への移行過程における計測部1系1、計測部2系2及びデータ記録部4の動作と信号の流れを図7、8のブロック図により説明する。
本二重化計測処理装置は、起動時図7に示したように、計測部1系1のデータ送信可能状態変数は可能(1)、計測部2系2のデータ送信可能状態変数は不可能(0)に設定される。
上記起動状態が確立すると、計測部1系1は通常運用状態となり、それぞれM秒間分の量の計測データが一時記憶回路16、26に記憶されると共に、図に示すように計測部1系1から矢印方向にデータ記録部4に計測データが送信される。
【0013】
計測部1系1に故障が発生すると、図8に示すように計測部1系1からデータ記録部4への計測データの送信(点線で示す)が途絶える。そして、M秒後に受信タイムオーバー割込が発生し、データ記録部4から計測部2系2へ系統切換信号5により運用状態への切換えが要求される。すると、計測部2系2に系統切換信号によるデータ送信割込が発生し、前記記憶回路送信処理が行われ、一時記憶回路の計測データがデータ記録部4へ送信される。そして、データ送信可能状態を1(可能)に設定する。
【0014】
以後、計測部2系2からデータ記録部4にデータが送信される。そして、データ記録部4は、計測部2系2を運用状態、計測部1系1を待機状態として認識し、稼働する。そのため、計測部2系2が故障するまでに計測部1系1を修理するなり取り換えておけば、計測部2系2が故障しても計測部1系1のバックアップにより計測データの連続性を維持することができる。
【0015】
なお、本実施例においては、計測部の故障モードとして計測データの送出がM秒間途絶えた場合としているが、本発明での故障モードはこれに限定されるものではなく、前記データ記録部4の演算制御プログラムに例えば一定幅以上の変動が一定時間の間持続した場合を故障判定基準として設けることにより他の故障モードを使用することが可能である。
【0016】
【発明の効果】
本発明の二重化計測処理装置によれば、運用状態の計測部の故障による欠落データは、待機状態の計測部に備えられた一時記憶回路に記憶されており、切り換え後にこのデータをデータ記録装置に送信することにより、データの連続性を保ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による二重化計測処理装置の基本構成図である。
【図2】実施例に係わる計測部1系及び計測部2系の構成を示すブロック図である。
【図3】実施例に係わるデータ記録部の構成を示すブロック図である。
【図4】計測部1系及び計測部2系の作動を示すフローチャート図である。
【図5】実施例に係わるA/D変換処理及び記憶回路データ送信処理のフローチャート図である。
【図6】データ記録部の作動を示すフローチャート図である。
【図7】実施例による二重化計測処理装置の起動及び運用時の状態を示す図である。
【図8】実施例による二重化計測処理装置の計測部1系における故障発生時の状態を示す図である。
【図9】従来の二重化計測処理装置の故障前と故障後における系統説明図である。
【図10】従来の二重化計測処理装置において故障発生時の計測結果を示す図である。
【符号の説明】
1、1a…計測部1系
2、2a…計測部2系
3、3a…計測部
4、4a…データ記録部
5…系統切換信号
6、6a…二重化計測処理装置
7…センサ群
11、21…マルチプレクサ
12、22…A/D変換器
13、23、33…入力インターフェース
14、24、34…CPU
15、25、35…出力インターフェース
16、26…一時記憶回路
17、27、37…RAM
18、28、38…ROM
39…記憶装置
71、7n…センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dual measurement processing apparatus in which a measurement unit used for measurement of a measurement object that requires continuous measurement is duplicated in environmental measurement and process measurement.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a measurement processing apparatus that prevents measurement from being interrupted even if a failure occurs in environmental measurement or process measurement, a measurement unit 3a as shown in FIG. 9 is replaced by a measurement unit 1 system 1a and a measurement unit 2 system 2a. A duplicated measurement processing device 6a is used. In such a duplex measurement processing apparatus 6a, as shown in FIG. 9A, the measurement unit 1 system 1a is used as an operation state, and the measurement data obtained by measuring the detection signal from the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional duplex measurement processing apparatus is configured as described above, and when the measurement unit 1 system 1a has failed due to a failure as shown in FIG. 9, the measurement unit 2 system is stopped. 2a is switched from the standby state to the operational state, but since the measurement unit 2 system 2a performs measurement of signals from the
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a duplicated measurement processing apparatus that does not cause measurement data to be lost even if a measurement unit fails.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the duplex measurement processing apparatus of the present invention measures the detection signal from the sensor and transmits the measurement data, and the measurement unit of the operation state and the standby state, and the measurement of the operation state A data recording unit for recording the measurement data transmitted from the unit, and the measurement data transmitted from the measurement unit in the standby state is recorded by the data recording unit when the measurement unit in the operation state fails In the measurement processing apparatus, a temporary storage circuit for storing measurement data for a certain period in each of the two measurement units is provided, and a failure determination means for determining a failure of the measurement unit is provided in the data recording unit, so that the measurement unit for the operating state When determining the failure, the measurement data in the standby measurement unit and the measurement data stored in the temporary storage circuit are transmitted to the data recording unit and recorded. It is an butterfly.
The duplex measurement processing apparatus of the present invention is configured as described above, and can eliminate missing measurement data even if a measurement unit fails.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The structure of the Example of this invention is demonstrated based on FIGS. FIG. 1 shows a basic configuration of the embodiment. The duplex
[0006]
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the
The n sensors from the sensors 71 to 7n are connected to the input terminals of the multiplexers 11 and 21 of the
[0007]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
[0008]
Next, the operation procedure by the calculation control processing of the
[0009]
FIG. 5 shows a flowchart of the A / D conversion process and the data transmission process from the
When the
[0010]
Further, when the data transmission interrupt by the
[0011]
Next, the operation procedure of the calculation control process of the CPU 34 of the
As shown in FIG. 6, the
[0012]
Transition process from the start of the dual measurement processing apparatus having the above-described configuration and calculation control function to the normal operation state, and the standby of the measurement unit 2 system 2 due to the failure of the measurement unit 1 system 1 in the normal operation state The operation of the measurement unit 1 system 1, the measurement unit 2 system 2, and the
As shown in FIG. 7, at the time of activation, the duplex measurement processing apparatus enables the data transmission possible state variable of the measurement unit 1 system 1 (1), and the data transmission possible state variable of the measurement unit 2 system 2 is not possible (0 ).
When the activation state is established, the measurement unit 1 system 1 is in a normal operation state, and the measurement data for M seconds is stored in the
[0013]
When a failure occurs in the measurement unit 1 system 1, transmission of measurement data (indicated by a dotted line) from the measurement unit 1 system 1 to the
[0014]
Thereafter, data is transmitted from the measuring unit 2 system 2 to the
[0015]
In the present embodiment, the measurement data is not transmitted for M seconds as the failure mode of the measurement unit. However, the failure mode in the present invention is not limited to this, and the
[0016]
【The invention's effect】
According to the duplex measurement processing apparatus of the present invention, the missing data due to the failure of the measurement unit in the operation state is stored in the temporary storage circuit provided in the measurement unit in the standby state, and this data is stored in the data recording device after switching. By transmitting the data, continuity of data can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a duplex measurement processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a measurement unit 1 system and a measurement unit 2 system according to an embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a data recording unit according to the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of a measurement unit 1 system and a measurement unit 2 system.
FIG. 5 is a flowchart of A / D conversion processing and storage circuit data transmission processing according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the data recording unit.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state at the time of activation and operation of the duplex measurement processing apparatus according to the embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state when a failure occurs in the measurement unit 1 system of the duplex measurement processing apparatus according to the embodiment.
FIG. 9 is a system explanatory diagram before and after a failure of a conventional dual measurement processing apparatus.
FIG. 10 is a diagram showing a measurement result when a failure occurs in a conventional dual measurement processing apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Measurement part 1 system 2, 2a ... Measurement part 2
15, 25, 35 ... output interfaces 16, 26 ... temporary storage circuits 17, 27, 37 ... RAM
18, 28, 38 ... ROM
39 ... Storage device 71, 7n ... Sensor
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- 2000-07-28 JP JP2000229332A patent/JP4281227B2/en not_active Expired - Lifetime
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