JPH01318323A - 待機式多重化システムにおける系切換え方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、待機式多重化システムにおける系切換え方
法に関するものである。

［従来技術とその欠点］ 系の冗長構成法のうち、待機式は各県が並行動作するが
主系のみ出力し、従系は出力しないので、主系について
は完全な故障の検出が可能であるが、従系については完
全な故障検出が困離である。また、故障を生じた主系を
切り離して、待機していた従系に切換えるため、制御対
象システムの機能が一時的に停止される。このため、待
機式は、機能の一時停止によって影響を受けにくいシス
テムに適用される。しかし、このようなシステムにおい
ても、系切換時に、待機していた系が出力不能となって
いることは、とくに高安全性が要求されるシステムにお
いては、いかなる観点からも許されない。

ところが、従来の時機式多重化システムにおいては、第
５図に示すように、主系Ａの最初の故障Ｆｅが発生した
時ｔになって初めて主系から従系Ｂに切換えられていた
。そして、主系と従系は常時通電稼動されているか否か
に係わりなく、そのＭＴＢＦ（平均故障時間）はほぼ等
しいので、主系に異常を生じて系か切換えられる場合は
、それまでの間に待機系Ｂの例えば出力部に陰モードの
故障Ｆｈが生じているにも拘らず、これが発見不可能な
場合かあるため、系切換え時ｔに、待機していた系Ｂに
出力不能が発生し、システムがダウンするという問題が
あった。

し解決しようとする技術課題］ この発明は、上記の点に鑑み、各県の故障診断結果を入
力し、主系から故障検出信号を入力した場合は主系から
待機していた従系に切換える待機式多重化システムにお
いて、制御対象システムに支障を与えない条件の下で、
ＨＴＢＦより数分の以下の周期でもって定期的に外部か
ら系の切換えを行って、切換え後の主系に異常がないか
否かを判断するとともに、異常がない場合は切換え後の
系を次の系切換え時まで主系とし、異常がある場合はそ
の旨を外部に表示しかつ、直ちに正常な系に切換えるこ
とより、待機系に陰モードとなる故障か発生している場
合はこれを早期に発見して、稼動系が正常である間に待
機系の修理を行い、稼動系か故障を生じて系切換えがさ
れたときに待機系か出力不能とならないようにすること
を目的とする。

この発明は、いわば、待機式多重化システムにおける保
全信頼度の向上を図るものである。

［課題解決手段］ この発明による系切換え方法は、上記の課題を解決する
ため、 （イ）系切換え装置に、外部より、系切換えを行っても
制御対象システムの運用に支障を与えない時間を利用し
て、ＭＴＢＦよりも小さな周期をもって定期的に、系切
換え指令を入力し、 （ロ）系切換えにより主系となった系より故障検出信号
を入力しない場合は、その主系の稼動を次の系切換え時
まで続行させ、 （ハ）前記故障検出信号を入力した場合はその旨を外部
に表示するとともに、直ちに正常な系に切換えること、 を特徴とする。

［この発明の実施例］ 次に、この発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は待機式二重系の一般的構成を示すものであり、
第−系■及び第二系■はそれぞれ入力部Ｉｉ　、ＩＩｉ
　と、処理部Ｉｌｌ、ＩＩＩ）と、出力部■ｏ　、ｌＪ
ｏとからなり、各入力部Ｉｉ　、　ｎｉは同一内容の検
出情報や表示情報などのデータＤｉを入力し、各処理部
Ｉｐ、Ｉ［ｐはそれぞれ自己診断プログラムにより自系
の故障の有無を診断するとともに、入力部より入力した
情報を処理プログラムにより所定の処理をし、各出力部
Ｉｏ　、［ｏは系切換え装置Ｃがらの稼動系指定信号ｄ
、、ｄ２に基いて、制御対象システムＤに接続された共
通の出力線に処理部による処理結果であるデータＤｏを
制御情報として出方−５＝ する。

前記系切換え装置Ｃは、この発明による付加機能を実現
する要部であるが、その重要な機能を説明すると、 ａ、この系切換え装置は、主系と従系を１４７ＢＦより
もはるかに小さな周期をもって定期的に切換える。系切
換えの周期は、制御対象システムの種類、運用の態様な
どに応じてそれぞれ適切に設定され、例えは、１週間又
は数週間、あるいは１月間なとて゛ある。

ｂ、また、従来同様に、主系に故障が生じた場合は、そ
れまで従系であった待機系を主系に切換える。従って、
定期切換えの際に、切換えられた待機系が正常ならば、
そのまま次の切換え時まで主系となる。しがし、定期切
換えの際に、切換えられた待機系が故障しているならば
、再び切換えられて切換え前の正常な系が主系に戻る。

Ｃ０上記系切換えは、切換えを行っても、制御対象シス
テムに支障を与えない間に限って行われる。従って、上
記の定期切換えは、ＨＴＢＦよりはるかに小さい範囲で
、支障を与えないという条件を満たす適当な時刻に行わ
れる。

系切換えが制御対象システムＤに支障を与えないかどう
かは、制御対象システムの運用に依存する。従って、系
切換え装置Ｃは、制御対象システムＤが自動的に又は手
動により出力する系切換え許可信号に基いて、系切換え
を行う。

制御対象システムＤが例えば列車運行制御装置である場
合は、通常の列車運行時間中は系切換えは極力避けられ
、ダイヤ運行終了を検出した後に系切換え装置Ｃに系切
換え許可信号が与えられよう。列車運行時間中に系切換
えが必要な場合には、軌道回路、転てつ器、信号機等か
らの各種表示情報に基いて、安全性を確認した後に系切
換え許可信号が与えられるようにすることもできる。

次に、上記系切換え装置Ｃの具体的構成例を第２図及び
第３図について説明すると、第２図のＩｎＲｌＩ［ｎＲ
はそれぞれ第一系と、第二系の処理部Ｉｐ　、Ｉｒｐの
故障の有無についての自己診断結果が正常である場合に
動作する診断リレーであり、前記系切換え装置Ｃは、前
記診断リレーの接点Ｉｎｒ、ＩＩｎｒを挿入した２系統
の動作条件回路Ｃａ、Ｃｂに接続された切換えリレーＣ
Ｒを備えている。

切換えリレーＣＲの接点Ｃｒは、各県の診断リレーＩｎ
Ｒ，ＩＩｎＲの接点■ｎｒ、１Ｉｎｒとともに、前記各
県の出力部Ｉｏ、■ｏの出力条件回路を構成している。

そして、第１系統の動作条件回路Ｃａと第２系統の動作
条件回路ｃｂに、この発明の目的を達成するため、外部
条件により動作される系切換えスイッチＳＣｚ　、ＳＣ
２が結合されている。

これらのスイッチは連動する接点ｔ１．ｔｚを有する自
己復帰型のスイッチであって、外部条件が与えられない
自然状態では、各接点ｔｌ。

ｔ２が中立点にあり、スイッチＳＣＩの接点ｔユは外部
条件により第１方向（Ｉｆ）に移動された場合にのみ、
リレーＩｎＨの打上接点Ｉｎｒと切換えリレーＯＲとの
間を接続して、第３動作条件回路Ｃｃを構成する。また
、スイッチＳ０２の接点ｔ２は自然状態及び外部条件に
より第１方向（Ｉ［）に移動された時に、切換えリレー
ＣＲの扛上接点Ｃｒと切換えリレーＯＲとの間を接続し
、外部条件により第２方向（Ｉ）に移動された場合に、
切換えリレーＯＲの扛上接点Ｃｒと切換えリレーＣＲと
の間を切り離す。

前記系切換えスイッチＳＣ１，ＳＣ２は、係員により手
動操作されるものであっても良′い。

この場合は、この二重系の制御対象システムＤからの系
切換え許可信号に基く切換え可能表示ランプの点灯を係
員が確認して、スイッチＳＣ，，ＳＣ２を操作する。

また、系切換え装置Ｃは、系切換えスイッチｓｃ、、ｓ
ｃ２を制御対象システムＤからの系切換え許可信号に基
いて自動的に動作させる機能を備えることもできる。こ
の場合の外部条件による自動切換え手段ＡＤは、第３図
に示すように、１週間あるいは１月間ごとなどの所定周
期で出力するタイマＴと、このタイマの出力によりセッ
トされ、後記アンド回路＆の出力によりリセットされる
記憶回路Ｍと、制御対象システムＤからの切換え許可信
号ｐｓと記憶回路Ｍのセット出力によりアンド条件が満
たされて出力するアンド回路＆と、このアンド回路の出
力を受けるたびに反転するフリップフロップＴＦＦとか
らなっている。

そして、フリップフロップＴＦＦの各出力端子に、前記
系切換えスイッチＳＣｚ　、ｓｃ２の接点ｔ１＋　ｔ２
をそれぞれ第１方向及び第２方向に駆動するソレノイド
ｔＩ　Ｓ、ｔ２　Ｓに接続されている。

上記構成において、各県が正常でかつ切換えリレーＣＲ
が落下したときは第一系■が主系となり、扛上したとき
は第二系■が主系となる。

システムリセット時は、切換えリレーＣＲが落下してい
ることにより、第一系から主系とされる。なお、第二系
の処理部■ρは自系の診断りレーの打上を遅らせるよう
になっている。

上記の構成により、システムリセット時に第一系が正常
である場合は、系切換えスイッチＳＣＩ　、ＳＣ２に外
部条件が入力していない状態下では、第一系が主系とな
り、第二系が従系となる。

今、第一系Ｉに故障が発生しなとすると、第１系統の動
作条件回路Ｃａが閉成して切換えリレーＣＲが動作する
ため、第一系の出力条件回路が開放して、第一系の出力
部Ｉｏからの出力が阻止されるとともに、第二系の出力
条件回路が閉成するので、以後第二系■が主系となる。

また、第４図にＸ印で示すように、第二系■に故障か発
生した場合に第一系■が正常である場合は、切換えリレ
ーＣＲか落下するため、第二系の出力条件回路が開放し
て、第二系からの出力が阻止されるとともに、第一系の
出力条件回路が閉成し、以後、第一系■か主系となる。

以上は、従来の待機式二重系と同一の作用である。

次に、第−系工及び第二系■がともに正常である（切換
えリレーＣＲは落下している）場合に、系切換えスイッ
チＳＣ１，ＳＣ２に外部条件が与えられ、接点ｊｌ＋　
ｔ２か第１方向（Ｉｆ＞に移動されたとすると、スイッ
チの接点ｔｌ＋ｔ２は連動していずれも切換えリレーＣ
Ｒ側に接続する。従って、切換えリレーＣＲは第３系統
の動作条件回路Ｃｃの閉成により動作し、第一系の出力
条件回路が開放すると同時に第二系の出力条件回路か閉
成するため、主系がそれまでの第一系Ｉから第二系■に
切換えられる。

切換えスイッチの接点１．．１２は一度動作された後、
これから外力を解除すると中立点に復帰するか、切換え
リレーＣＲはその扛上接点Ｃｒにより動作状態を自己保
持する。従って、外部条件か入力した場合に、第二系か
正常であ場合は、そのまま第二系が主系として稼動する
。

系切換えのための外部条件が入力した場合に、第二系■
が故障している場合は、第１系統の動作条件回路Ｃｃが
閉成せず、切換えリレーＣＲが動作しないので、第一系
■が引き続き主系となる。

また、診断リレーエｎＲ，ＩＩｎＲの接点’Ｊｎｒ、Ｉ
［ｎｒは故障表示回路を構成しているので、第二系■が
故障している場合は表示部Ｉ［ｄに第一系故障か表示さ
れる。

第二系■が主系として稼動中に、所定の周期により再び
外部条件が入力して、切換えスイッチの接点ｔｌ　、ｔ
２が第２方向（Ｉ）に動作された場合は、これにより切
換えリレーＣＲの第２系統の動作条件回路ｃｂが開放さ
れるので、切換えリレーＣＲが落下することとなり、従
って、第二系■の出力条件回路か開放するため、第一系
か正常であれば今度は第一系■が主系となる。

第一系■が故障している場合は診断リレーＩｎＨの落下
接点Ｉｎｒにより表示部Ｉｄに第一系故障か表示される
。また、診断リレーＩｎＨの復旧により切換えリレーＣ
Ｒが動作されるので、正常な第二系が主系とされる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明は、制御対象システムに支障を
与えない条件の下で、ＨＴＢＦより数分の一小さな周期
でもって定期的に外部から系の切換えを行って、切換え
後の主系に異常かないか否かを判断するとともに、異常
がない場合は切換え後の系を次の系切換えまで主系とし
、異常がある場合はその旨を外部に表示しかつ、直ちに
正常な系に戻すようにしたものであるから、待機系に陰
モードとなる故障か発生している場合はこれを早期に発
見して、稼動系が正常である間に待機系の修理を行うこ
とができ、従って、待機系に陰モードとなる故障か発生
している状態のときに系切換えがされたことにより待機
系が出力不能となり、システムタウンとなる事態か防止
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は待機式二重系の基本的構成を示すブロック図、
第２図はこの発明に係る系切換え装置の構成を示す回路
図、第３図は系切換え装置に外部条件による自動切換え
手段の一例を示すブロック図、第４図はこの発明による
系切換えタイミングの一例を示すタイムチャートである
。 第５図は従来の待機式二重系による欠点を説明するタイ
ムチャートである。 ｓｃｌ　、ｓｃｌ・・・系切換えスイッチ、ＡＤ・・・
外部条件による自動切換え手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各系の故障診断結果を入力し、主系から故障検出信号を
   入力した場合は主系から待機している従系に切換える系
   切換え装置を備えた待機式多重化システムにおいて、 （イ）前記系切換え装置に、外部より、系切換えを行っ
   ても制御対象システムの運用に支障を与えない時間を利
   用して、平均故障時間よりも数分の一以下の周期をもっ
   て定期的に、系切換え指令を入力し、 （ロ）系切換えにより主系となった系より故障検出信号
   を入力しない場合は、その主系の稼動を次の系切換えま
   で続行させ、 （ハ）前記故障検出信号を入力した場合はその旨を外部
   に表示するとともに、直ちに正常な系に切換えること、 を特徴とする系切換え方法。