JPH02153438A - 二重化制御モジュール切換え装置 - Google Patents

二重化制御モジュール切換え装置

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JPH02153438A
JPH02153438A JP63306805A JP30680588A JPH02153438A JP H02153438 A JPH02153438 A JP H02153438A JP 63306805 A JP63306805 A JP 63306805A JP 30680588 A JP30680588 A JP 30680588A JP H02153438 A JPH02153438 A JP H02153438A
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JP
Japan
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control
control module
processing
modules
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JP63306805A
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Shigeo Konno
金野 茂生
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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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】 〔概 要〕 データ転送制御を行う二重化制御モジュールの障害発生
時に正常な制御モジュールへの切換えを行う二重化制御
モジュール切換え装置に関し、制御中の制御モジュール
に論理又は電源障害が発生しても実行中の転送制御の中
断することなく制?II続行を可能にし、障害制御モジ
ュールを制御実行中に復旧して活性保守を行うことを目
的とし、2個の制御モジュールにより二重化され、配下
の処理モジュール間のデータ転送制御を行う制御部の障
害発生時に制御モジュールの切換えを行う二重化制御モ
ジュール切換え装置において、二つの独立した電源部に
より電源を供給される二つの制御モジュールで制御部を
二重化し、障害発生時に直ちに制御モジュールの切換え
を行う切換え部と、制御部及び切換え部の動作を管理し
、制御部における障害の発生及び復旧を監視して障害復
旧後は通常処理による制御状態に制御部を切り換える制
御監視部を設けるように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、二つの制御モジュールにより二重化され、配
下の複数の処理モジュール間におけるデータの転送を制
御する制御部の制御モジュールに障害が発生したとき他
方の制御モジュールに切り換えを行う二重化制御モジュ
ール切換え装置に関する。
〔従来の技術〕
複数の処理モジュール間におけるデータの転送を制御部
によって制御するデータ転送制御システムにおいては、
制御部に障害が発生すると、システム内のすべての処理
モジュール間のデータ転送処理ができなくなるのでシス
テムダウンを生じる。
このように共通の制御部に障害が発生するとその影響は
極めて大きいので、その対策の一つとして制御部を二重
化することが行われている。
データ転送を制御する制御部を二重化することにより、
障害発生時においても制御部の動作を停止させることな
く、かつ、処理を中断させることなく制御動作が続行可
能となる。したがって、高信頼性を要求される今日のデ
ータ転送制御システムにおいては、障害発生時でもノン
ストップのシステムを実現するために、制御部を二重化
することは欠かせないものになっている。
この二重化された制御部における障害発生時の切換え方
式として、次の代表的な二つの方式がある。
■ 制御部を動作系と待機系の二つの制御モジュールに
より二重化し、通常は動作系の制御モジュールを用いて
データ転送制御を行い、動作系の制御モジュールに何ら
かの障害が検出された場合に、待機系の制御モジュール
に切り換えてデータ転送制御を行わせる切換え方式。
この切換え方式は、切換え制御は簡単であるが、障害発
生時に動作系から待機系の制御モジュールに制御を切り
換える処理に時間を要し、その間データ転送処理が中断
するという問題、更に待機系の制御モジュールが切り換
え後に正常に動作することが保証されないという問題が
ある。
■ 独立に動作する二つの制御モジュールで二重化し、
すべての制御処理動作を同一のタイミングで行うように
し、使用中の片方の制御モジュールに障害が発生した場
合は直ちに他方の制御モジュールに切り換えてデータ転
送制御を行わせる切換え方式。
この切換え方式は、二つの制御モジュールを並行して運
転させているので、障害発生時の制御モジュールの切り
換えが即時的に行われ、また切り換えられた他方の制御
モジュールの正常性が保証される。したがって、■の切
換え方式に生じる前述の諸問題を解決した切換え方式を
実現することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
データ転送制御を行う二重化構造の制御部に障害が発生
した場合の制御モジュールの切換え方式として、前述の
■及び■の切換え方式があった。
ところで、これらの■及び■の切換え方式は、何れも共
通の電源系統により二重化された各制御モジュールに電
源を供給する構成になっている。
このため、電源以外の論理系の障害すなわち論理障害発
生に対しては、■及び■の切換え方式によりシステムダ
ウンを防止することは可能である。
特に、■の切換え方式は、論理障害発生時の制御モジュ
ールの切換えが即時に行われるとともに、実行中の処理
動作が切換え後も保証されるので、現在実行中の処理が
中断されないノンストップのシステムを実現することが
できる。
しかしながら、■及び■の切換え方式は、何れも共通の
電源系統より両制御モジュールに電源を供給しているの
で、論理障害には有効に対処することが可能であるが、
電源系統に障害が発生した場合は、■の切換え方式の場
合でも両制御モジュールが共に動作停止になるため、デ
ータ転送制御処理が実行不可能となり、システムダウン
を生じるという問題があった。
本発明は、データ転送制御を行う二重化構造の制御部に
論理障害の他に電源障害が発生した場合にも即時に制御
モジュールの切換えを行ってデータ転送処理を中断なく
続行可能にするとともに、切換え後の制御動作を保証し
、障害発生モジュールを制御実行中に復旧して活性保守
を行えるようにした二重化制御モジュール切換え装置を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
前述の課題を解決する本発明が採用した手段を、第1図
を参照して説明する。第1図は、本発明の基本構成をブ
ロック図で示したものである。
第1図において、1は処理部で、複数の処理モジュール
IIA〜IINを備えている。
2は制御部で、制御モジュール3及び4により二重化さ
れて、各処理モジュールIIA〜IIN間で行われるデ
ータ転送の制御及び障害検出を行う。制御モジュール3
及び4は同一の構成を有し、それぞれ独立した電源部3
00及び400により電源を供給され、同一のタイミン
グで同じデータ転送制御及び障害検出を行う。なお、電
源部300及び400は、制御モジュール3及び4の外
部に設けるようにしてもよい。
5は切換え部で、制御モジュール3又は4内で障害の発
生が検出されたとき、直ちに障害の発生しない他方の制
御モジュールに切り換える処理を行う。
16は制御監視部で、制御部2及び切換え部5の動作を
管理して制御モジュール3及び4を同一タイミングで動
作させ、制御部2における障害の発生及び復旧の有無を
監視して、障害復旧後は制御部2及び切換え部5に通常
処理状態によるデータ転送制御を行わせるようにする。
17は各処理モジュールllA〜IINと切換え部を接
続する共通バスである。
〔作 用°〕
第1図に示した本発明の動作を、第2図の処理流れ図を
参照しその処理ステップに従って説明する。
制御モジュール3及び4が共に正常である場合、両者は
同一タイミングで同じデータ転送制御処理を行っている
が、通常時は何れか一方の制御モジュール(以下、制御
モジュール3とする)の出力する制御信号を使用し各処
理モジュールIIA〜11N間のデータ転送制御を行う
。したがって、処理部lから共通バス17側を見た場合
には、二つの制御モジュール3及び4によるデータ転送
制御と同等の処理が行われる。以下、この通常時の処理
を通常処理という。
■ 処理S1 制御部2の制御モジュール3及び4は、各制御モジュー
ル内における障害発生の有無を常時監視している(処理
S+)。制御部2内に何も障害が発生しないときは、二
つの制御モジュール3及び4による通常処理が行われる
(処理St)。通常処理においては、前述のように制御
モジュール3の出力する制御信号を使゛用して各処理モ
ジュール11A−11N間のデータ転送の制御が行われ
る。
■ 処理S3.S4 通常処理におけるデータ転送制御中の制御モジュール3
に論理障害又は電源障害発生が検出されると、切換え部
5は、制御モジュール3から制御モジュール4に直ちに
切り換えさせる(処理S3)。
制御モジュール3及び4は同一タイミングで同じ制御処
理を行っているので、直ちに切り換えることが可能であ
る。また、制御モジュール3及び4はそれぞれ独立の電
源部300及び400により動作しているので、制御モ
ジュール3に発生した障害が論理障害であっても電源部
300の障害であっても、それらの影響を受けることな
く制御モジュール4は正常に動作するので、論理及び電
源のいずれの障害発生に対しても切換え後の制御動作が
保証される。
更に制御モジュール3は、制御が制御モジュール4側に
切り換わったことを制御監視部6に報告する(処理S、
)。
■ 処理S、、S。
制御モジュール3に障害が発生すると、前述の処理S、
により直ちに制御モジュール4に切り換えられるので、
データ転送制御処理は中断されることなく制御モジュー
ル4によって正常に実行される。これにより、処理部1
から共通バス17側を見た場合に、二つの制御モジュー
ル3及び4によるデータ転送制御と同等の通常処理が行
われる(処理Ss)。
一方、障害の発生した制御モジュール3は、制御モジュ
ール4による通常処理実行中に、障害制御モジュール3
の交換等により障害の復旧処理が行われ、復旧処理が終
了すると、制御モジュール3は障害復旧を制御監視部6
に通知する(処理S、)。
■ 処理S7 制御監視部6は、この障害復旧の通知を受けると、切換
え部5並びに各制御モジュール3及び4へ切換え処理の
解除指示が出され、再び二つの制御モジュール3及び4
による通常処理が行われる。
なお、制御モジュール3の出力を使用する通常処理中に
制御モジュール4に障害が発生した場合は、制御モジュ
ール3による通常処理を実行しつつ制御モジュール4の
障害復旧処理が行われる。
また、制御モジュール3及び4は同等であるので、通常
処理中で使用する制御信号に制御モジュール4の出力す
る制御信号を用いてもよいことはもちろんである。
以上のように、二重化された制御モジュール3及び4の
何れかに論理障害が発生した場合、直ちに他の正常な制
御モジュールに処理が移行するので、現在実行中の処理
を中断することなくデータ転送の制御を続行することが
できる。
また、別個の電源部300及び400により電源の供給
を受ける二つの制御モジュール3及び4を使用すること
により、電源障害時においても、前記(11と同様な切
換え制御が可能となり、システムダウンの無いノンスト
ップのシステムを実現することができる。
更に、何れか一方の制御モジュールによる処理中に障害
の発生した制御モジュールの復旧後、システム立ち上げ
状態と同様に二つの制御モジュールによる通常処理を行
うことが可能であ−るので、活性保守を実現することが
できる。
〔実施例〕
本発明の実施例を、第3図を参照して説明する。
第3図は、本発明の一実施例の構成をブロック図で示し
たものである。
(A)実施例の構成 第3図において、制御部2.制御モジュール3゜制御モ
ジュール4.切換え部5及び制御監視部6゜共通バス7
、電源部300及び400については、第1図で説明し
たとおりである。また、説明を簡単にするため、共通バ
ス7に接続される処理モジュールはIIA及びIIBの
2個であるとする。
制御モジュール3及び4において、301及び401は
コントローラで、処理モジュールIIA及びIIBより
共通バス7を経由して共通バス使用要求信号(以下、B
USREQ信号という)51及び52を受け、BUSR
EQ信号51に対して応答信号351及び451をそれ
ぞれ発行し、BUSREQ信号52に対して応答信号3
52及び452をそれぞれ発行する。制御モジュール3
及び4は同一タイミングで動作しているので、コントロ
ーラ301及び401の発行する応答信号351及び4
51、更に応答信号352及び452はそれぞれ同一内
容で、かつ同一タイミングで発行される。
302及び402はエラー検出回路で、対応する制御モ
ジュール3及び4内に発生した障害を検出してエラー発
生通知信号(以下、ERR信号で示す)31及び41を
発行する。また、障害の発生、その内容、制御モジュー
ルの切換え等を指示する障害発生情報32及び42を制
御監視部6に送り、障害が復旧したときは障害復旧情報
33及び43を制御監視部6に送る。
303及び403は、セットリセット形のフリップフロ
ップ(以下、FFで示す)である。FF303は、エラ
ー検出回路302から発行されたERR信号31により
セントされ、エラー検出回路402から発行されたER
R信号41及び制御監視部6より発行されたリセット信
号(以下、R8信号で示す)61を入力とするOR回路
304の出力でリセットされる。同様に、FF403は
、エラー検出回路302からのERR信号31によりセ
ットされ、エラー検出回路402からのERR信号41
及び制御監視部6からのR3信号61を入力とするOR
回路404の出力でリセットされる。FF303は、セ
ット時に反転出力端子*Qより低(L)レベルの切換え
信号353を発行し、FF403は、セット時にQ端子
より高(H)レベルの切換え信号453を発行する。リ
セット時は、FF303及び403の出力は反転するの
で、切換え信号353及び453のレベルも反転する。
切換え部5において、501及び502はマルチプレク
サ(以下、MPXで示す)で、共通バス7へ送出する応
答信号の切換えを行う。MPX501は、コントローラ
301及び401の発行する応答信号351及び451
とFF303の発行する切換え信号353を受け、切換
え信号353がHレベル(FF303のリセット時)の
ときA側の応答信号351を選択し、Lレベル(FF3
03がセット時)のときB側の応答信号451を選択す
る。同様に、MPX502は、コントローラ301及び
401の発行する応答信号352及び452とFF40
3の発行する切換え信号453を受け、切換え信号45
3がHレベル(FF403がセット時)のときA側の応
答信号452を選択し、Lレベル(FF403がセット
時)のときB側の応答信号352を選択する。
503及び504はレシーバで、共通バス7を経由して
転送された処理モジュールIIA及び11BからのBU
SREQ信号51及び52を受信する。
505及び506はドライパテ、MPX501及び50
2の選択した応答信号を共通バス7を経由して処理モジ
ュールIIA及びIIBに送信する。
制御監視部6は処理モジュール3及び4よりERR信号
31及び41を受けて障害の有無を監視し、エラー復旧
通知信号32及び42を受けるとR3信号61を発行す
る。また、制御モジュール3及び4ヘシステムクロツク
を供給し、両者を同一タイミングで動作させる。
なお、電源部300及び400は、その内部における障
害発生時には、制御モジュール3及び4内の各回路が所
定のエラー処理を行う間、電源電圧を保持する機能を有
しでいる。
(B)実施例の動作 実施例の動作を、第2図の処理流れ図の処理ステップに
従って説明する。
■ 処理S+、St エラー検出回路302及び402は、対応する制御モジ
ュール3及び4における障害発生の有無を常時監視して
いる(処理s、)。制御モジュール3及び4に障害がな
いときは、二つの制御モジュール3及び4による通常処
理が行われる(処理S2 )。
通常処理状態においては、処理モジュール11A及びI
IBは、共通バスが使用中でないときデータ転送を行う
ためにBUSREQ信号を発行する。
処理モジュール11AよりBUSREQ信号51が発行
されると、レシーバ503で受信サレテコントローラ3
01及び401に入力される。コントローラ301は、
処理モジュールIIAにはバス使用許可を指示する応答
信号351を発行してMPX501に送り、処理モジュ
ールIIBにはバス使用中を指示する応答信号352を
発行してMPX502に送る。
同様に、コントローラ401もコントローラ301と同
一タイミングで応答信号351及び352と同一内容の
応答信号451及び452を発行して、MPX501及
び502に送る。
通常処理状態においては、制御モジュール3及び4のF
F303及び403はリセット状態にあるので、FF3
03からはHレベルの切換え信号(353Hで示す)が
発行され、FF403からはLレベルの切換え信号(4
53Lで示す)が発行される。
MPX501はHレベルの切換え信号353Hを受けて
、A側の応答信号351を選択し、MP×502はLレ
ベルの切換え信号453Lを受けてB側の応答信号35
2を選択する。すなわち、この実施例では通常処理状態
において、制御モジュール3の発行する応答信号を使用
してデータ転送制御が行われる。
選択された制御モジュール3側の応答信号351及び3
52は、それぞれドライバ505及び506より共通バ
ス7上に送出され、処理モジュールIIA及びIIBに
送られる。これにより、処理モジュールIIAが共通バ
ス7の使用権を獲得して所望のデータ転送を行い、処理
モジュールIIBは待ち状態になる。
逆に処理モジュール11BよりBUSREQ信号52が
発行されると、コントローラ301及び401は、処理
モジュールIIAにはバス使用中を指示する応答信号3
51及び451を発行してMPX501に送り、処理モ
ジュールIIBにはバス使用許可を指示する応答信号3
52及び452を発行してMPX502に送る。これに
より、処理モジュールIIBが共通バス7の使用権を獲
得し、処理モジュールIIAは待ち状態になる。
処理モジュールlIA及びIIBからのBUSREQ信
号が競合する場合は、優先順位等に従って共通バス使用
権を獲得する処理モジュールが決定される。
■ 処理S。
通常処理におけるデータ転送制御中の制御モジュール3
に論理障害又は電源障害が発生すると、エラー検出回路
302よりERR信号31が直ちに発行されてFF30
3及び403に送られる。
このERR信号31によりFF303及び4゜3はセッ
ト状態になり、FF303の出力はHレベルの切換え信
号353HがらLレベルの切換え信号(353Lテ示す
)に反転し、FF403(7)出力はLレベルの切換え
信号453LからHレベルの切換え信号(353Hで示
す)に反転する。
MPX501はLレベルの切換え信号353Lを受ける
とB側の応答信号451を選択し、MPX502はHレ
ベルの切換え信号453Hを受けるとA側の応答信号4
52を選択して、ドライバ505及び506にそれぞれ
出力する。
以上のようにして、通常処理中に制御モジュール3に障
害が発生すると、MPX501及び502により直ちに
制御モジュール3側の応答信号351及び352から制
御モジュール4側の応答信号451及び452に切り換
えられる。制御モジュール3及び4は同じタイミングで
動作し、かつ応答信号351と451並びに352と4
52は同一内容であるので、障害による処理の中断を生
しることなく、共通バス7上へは通常処理用の応答信号
が正常に出力されることになる。
■ 処理S4 制御モジュール3のエラー検出回路302は、更に障害
発生、障害の内容、制御モジュール4に制御が切り換え
られたことを指示する障害発生情報32を制御監視部6
に送る。
以上、処理モジュールIIA及びIIBからBUSRE
Q信号51及び52を受信した場合について述べたが、
制御モジュール3に障害発生後にBUSREQ信号51
及び52が受信された場合も同様にして、制御モジュー
ル4によりデータ転送制御が正常に行われる。
■ 処理S、、S。
制御モジュール3に障害が発生すると、前述の処理S3
により直ちに制御モジュール4に切り換えられ、以下、
制御モジュール4による通常処理が正常に実行される(
処理S4)。
一方、制御監視部6は制御モジュール3より障害発生情
報32を受けると、制御モジュール3に障害が発生した
ことを表示(図示せず)してオペレータに知らせる。
オペレータは、制御モジュール4による通常処理実行中
に、障害の発生した制御モジュール3の交換等により障
害の復旧を行う。復旧処理が終了すると、制御モジュー
ル3のエラー検出回路302は障害復旧信号33を制御
監視部6に送る(処理S、)。
■ 処理S。
制御監視部6は、この障害復旧信号33を受けると、切
換え解除を指示するR3信号61を発行する。このR3
信号61は、OR回路304及び404を通ってFF3
03及び403に加えられ両FFをリセットする。
FF303はリセットされることによりHレベルの切換
え信号353Hを発行し、MPX501にA側の応答信
号351を選択させる。また、FF403はリセットさ
れることによりLレベルの切換え信号453Lを発行し
、MPX502にB側の応答信号352を選択させる。
これにより、制御モジュールの切換えが解除され、再び
制御モジュール3を主体とする通常処理が行われる。
なお、制御モジュール3による通常処理中に制御モジュ
ール4に障害が発生した場合は、エラー検出回路402
よりERR信号41が発行され、OR回路304及び4
04を通ってFF303及び403をリセットする。
しかし、制御モジュール3による通常処理中はFF30
3及び403はリセット状態にあるので、そのまま制御
モジュール3による通常処理が正常に行われ、その間に
制御モジュール4の障害復旧処理が行われる。障害復旧
が終了して制御監視部6からRS信号61が発行されて
も、FF303及び403のリセット状態は変らないの
で、引き続き制御モジュール3による通常処理が行われ
る。
以上、通常処理時に制御モジュール3の出力を使用する
実施例について説明したが、制御モジュール4の出力を
使用する場合も同様にして行うことができる。
これまでの説明から明らかなように、本発明は各制御モ
ジュールに発生する論理障害時にも有効であるが、本発
明では電源系統の障害発生時に最も効力を発揮する。例
えば、従来のように制御モジュールが共通の電源によっ
て二重化されていた場合には、論理障害に対してはその
二重化が有効であるが、電源障害に対しては再制御モジ
ュールともダウンしてしまうためにその効力が発揮され
ない。その対策として、電源障害発生と同時に電源へ切
り換える方法が考えられるが、電源切り換えに要する時
間的要因等のために制御モジュール内に記憶されていた
内容を破壊してしまう恐れがある。そこで予め異なる電
源を用意し、二つの制御モジュールをそれぞれ別の電源
を供給しておくことにより、電源障害時には内部の論理
的な切り換えにより処理を続行させることが考えられる
この場合、論理的な切り換え法として本発明は、全く同
一動作を行う二つの制御モジュールを用意し、上記説明
の手順により処理の切り換えを行うために現在実行中の
処理に何ら影響を与えることかない。
さらに、本発明における制御モジュールのいずれかに電
源障害が発生した場合には、電源障害の復旧後に制御監
視部から発行されるR3信号61によって、FF303
及び403がそれぞれリセットされるため、初期状態の
二つの制御モジュールによる処理を行うことが可能であ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば次の諸効果がある
(1)二重化された制御モジュールの何れかに論理障害
が発生した場合、直ちに他の正常な制御モジュールに処
理が移行するので、現在実行中の処理を中断することな
くデータ転送の制御を継続することができる。
(2)  別個の電源系統により電源の供給を受ける二
つの制御モジュールを使用することにより、電源障害時
においても、前記(1)と同様な切換え制御が可能とな
り、システムダウンの無いノンストップのシステムを実
現することができる。
(3)  何れか一方の制御モジュールによる処理中に
障害の発生した制御モジュールの復旧後、システム立ち
上げ状態と同様に二つの制御モジュールによる通常処理
を行うことが可能であるので、活性保守を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の基本構成の説明図、第2図は、本発
明及び実施例の処理流れ図、第3図は、本発明の一実施
例の構成の説明図である。 第1図及び第3図において、 l・・・処理部、IIA−11N・・・処理モジュール
、2・・・制御部、3.4・・・制御モジュール、5・
・・切換え部、6・・・制御監視部、7・・・共通バス
、300゜400・・・電源部。 本発明汲び実施例の処理流れ図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 2個の制御モジュールにより二重化され、配下の複数の
    処理モジュール(11A〜11N)間におけるデータの
    転送を制御する制御部(2)の制御モジュールに障害が
    発生したとき他方の制御モジュールに切り換える二重化
    制御モジュール切換え装置において、 (a)二つの独立した電源部(300、400)によっ
    て電源をそれぞれ供給され、同一のタイミングで同じデ
    ータ転送制御及び障害検出動作を行う二つの制御モジュ
    ール(3、4)により制御部(2)を二重化し、 (b)制御中の一方の制御モジュール(3又は4)に障
    害が発生したときに、直ちに他方の制御モジュール(4
    又は3)による制御に切り換える切換え部(5)と、 (c)制御部(2)及び切換え部5の動作を管理して制
    御モジュール3及び4を同一タイミングで動作させ、制
    御部(2)における障害の発生及び復旧の有無を監視し
    て障害復旧後は制御部(2)及び切換え部(5)に通常
    処理状態によるデータ転送制御を行わせる制御監視部(
    6)、を設けたことを特徴とする二重化制御モジュール
    切換装置。
JP63306805A 1988-12-06 1988-12-06 二重化制御モジュール切換え装置 Pending JPH02153438A (ja)

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