JPH0422053B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は計算機と遠方監視制御装置との伝送
路に介挿される多重伝送系の中継装置に関する。

近年、遠方監視制御装置（以下遠制と称す）の
制御には計算機を使用した制御技術が採用される
ようになつて来た。第１図はその代表的な概略構
成図で、１は中央処理装置である計算機、２は監
視制御部で、計算機１からのデータ伝送信号およ
び監視制御部２の制御信号は中継部３を介して遠
制４ａ，４ｂ……との間で信号の授受が行われ
る。なお、５ａ，５ｂ……は端末である。

次に上記のように構成された制御技術におい
て、従来の計算機１、監視制御部２および中継部
３の詳細を第２図に示すに、近年計算機や中継部
等は多数の制御対象を有しているため、障害発生
時の影響が大きくなる関係から計算機や中継部等
は２重化されている。第２図において、１１ａ，
１１ｂは２重化された第１，第２計算機で、この
第１，第２計算機１１ａ，１１ｂは第１，第２切
替部１２ａ，１２ｂを介して第１，第２中央処理
インターフエイス部１３ａ，１３ｂに接続され
る。１４はスイツチSWやランプＬからなる監視
制御部で、この監視制御部１４は第３切替部１５
を介してマンマシンインターフエイス部１６ａ，
１６ｂに接続される。前記両インターフエイス部
１３ａ，１６ａと１３ｂ，１６ｂはそれぞれ各別
の第１，第２結合母線１７ａ，１７ｂに接続され
る。第１，第２結合母線１７ａ，１７ｂは第１，
第２伝送インターフエイス部１８ａ，１８ｂを介
して第４切替部１９に接続される。前記第１〜第
３切替部１２ａ，１２ｂ，１５から第４切替部１
９までが第１図に示した中継部３における中継部
側切替部であり、以下は遠制側と中継部とを結ぶ
伝送路に設けられた伝送側切替部である。すなわ
ち、２０は前記第４切替部１９に接続された第５
切替部で、この第５切替部２０は第１〜第４伝送
装置２１ａ，２１ｂと２２ａ，２２ｂを介して第
６切替部２３に接続される。

上記のように構成された従来の中継装置では各
別な第１，第２結合母線１７ａ，１７ｂに第１，
第２計算機１１ａ，１１ｂとのインターフエイス
部１３ａ，１３ｂと、監視制御部１４とのインタ
ーフエイス部１６ａ，１６ｂおよび伝送インター
フエイス部１８ａ，１８ｂとを各別に接続し、通
常使用している常用系と、故障時に切替えられる
待機系に区分されている。ここで、いま常用系の
インターフエイス部１３ａに障害が生じたとする
と第１〜第４切替部１２ａ，１２ｂ，１５，１９
が動作して待機系のインターフエイス部１３ｂ，
１６ｂ，１８ｂに一括して切替られる。なお、伝
送路における障害が一般に多いので、伝送路も２
組設けられ、前記中継部側切替とは別個に伝送側
切替部で切替えられるようになつている。

以上のように従来の中継装置では上述のような
障害が発生したときは中継部側切替部において待
機系に一括切替えられるため下記のような問題点
が発生する。

(1) 切替時のシヨツクが大きくなる欠点がある。
前記各インターフエイス部のいずれかに障害が
発生すると常用系から待機系に切替えられる
が、伝送インターフエイス部において、データ
伝送が途中であると、データ伝送が完結しない
ために、伝送障害発生と同等になり、切替時の
シヨツクが増大する。

一般に遠制は従来設備を充当する関係から伝
送途中においては常用系から待機系に切替るこ
とは考慮されていないため、データ伝送を最初
から行わなければならない。これを無理に行う
と上記のような不具合が発生する欠点がある。

(2) 待機系の健全性の保証が少い。

待機系は使用していない時間が長いので、常
用系が故障したときに待機系に切替えたとして
も待機系が健全である確率は小さい。以下この
確率について述べるに、第３図において、P₁
は常用系の故障確率、P₂は待機系の故障確率
とする。まず、片系故障確率Ｐについて述べる
に、そのＰは次式で表わされる。

Ｐ＝片系平均故障放置時間／片系平均故障間隔時間……
(1) 上記(1)式において、分母側の時間は普通
10000時間であり、分子側の時間は100時間ぐら
いとすると、Ｐ＝１／100になる。

次に常用系の故障確率P₁は次式で表わされ
る。

P₁＝片系平均修復時間／片系平均故障間隔時間 ……(2) 上記(2)式においては常時使用している系であ
るから、分子側の時間は10時間ぐらいであり、
分母側の時間は前記と同じ10000時間のとき、
P₁＝１／1000＝10^-8となる。すなわち、故障し
ている確率は１／1000である。

一方、待機系の故障確率P₂は次式で表わさ
れる。

P₂＝待機中平均放置時間＋平均修復時間／待機系平均故
障間隔時間 ……(3) 上記(3)式において、待機中平均放置時間とは
待機中の故障は不明が多いため２ヶ月毎に常用
一待機を切替えて使用するとすれば待機中によ
る平均放置時間はその１／２の１ヶ月となるこ
とである。１ヶ月に上記時間は24時間×30（日）
＝720時間であるから、平均修復時間10時間を
加えて約1000時間として計算すると、P₂＝
1000／10000＝10^-1となる。すなわち、待機系
の故障確率は１／10となる。このため、常用系
に対して待機系の故障確率が大きく、たとえ常
用系が故障した際でも待機系に切替えても救済
される可能性が小さくなる。

上記常用系の故障発生確率P₁は第６図に示
すように中央処理インターフエイス部１３ａ、
マンマシンインターフエイス部１６ａおよび伝
送インターフエイス部１８ａの和で各インター
フエイス部の故障発生確率をそれぞれP₁₁，P₁₂
およびP₁₃とすると、P₁＝P₁₁＋P₁₂＋P₁₃とな
る。従つて、P₁₁，P₁₂，P₁₈に上記(2)式から得
られた10^-3を代入して計算するとP₁は３×10^-3
となる。また、待機系の故障発生確率P₂は第
６図から同様に、P₂＝P₂₁＋P₂₂＋P₂₃となる。
従つてP₂₁，P₂₂，P₂₃に上記(3)式から得られた
10^-1を代入して計算するとP₂は３×10^-1とな
る。従つて、第３図全体の故障発生確率ＰはＰ
＝P₁×P₂となるからP₁，P₂に上述の値を代入
して計算するとＰは９×10^-4となる。

(3) 切替部の部品が多く、この部品が故障すると
障害発生時に切替えても切替えられないことが
ある。

(4) 常用系待機系双方のインターフエイスに１組
ずつ障害があると切替えても無駄になる。

この発明は上記の欠点を除去するために、複数
の中央処理装置を唯一の結合母線に複数のインタ
ーフエイスを介して接続するとともに前記結合母
線に伝送インターフエイスを介して伝送路に接続
させ、前記各インターフエイスは各々独立に切替
えるようにしたので、インターフエイスの切替時
のシヨツクを解消し、かつ待機系の健全性を向上
させ、しかも常用、待機系双方に障害が発生して
も切替えて救済できる可能性を大とした多重伝送
系の中継装置を提供することを目的とする。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
するに、第２図と同一部分は同一符号を付して説
明する。第４図において、第１，第２中央処理イ
ンターフエイス部１３ａ，１３ｂおよび第１，第
２マイマシンインターフエイス部１６ａ，１６ｂ
は唯一の結合母線２４にすべて接続される。ま
た、第１，第２伝送インターフエイス部１８ａ，
１８ｂも前記結合母線２４に一端が接続され、他
端は第１〜第４伝送装置２１ａ，２１ｂと２２
ａ，２２ｂを介して第６切替部２３に接続され
る。前記第１、第２，第３切替部１２ａ，１２
ｂ，１５は各インターフエイス部１３ａ，１３ｂ
と１６ａ，１６ｂを一括して切替えるのではな
く、各々別々に切替えられるように形成されてい
る。例えば、第１マンマシンインターフエイス部
１６ａから第２マンマシンインターフエイス部１
６ｂへの切替や、第２中央処理インターフエイス
部１３ｂから第１中央処理インターフエイス部１
３ａへの切替を各別にできるようにしている。ま
た、第１，第２伝送インターフエイス部１８ａ，
１８ｂと伝送装置間の切替は行わない。

上記のように各インターフエイス部１３ａ，１
３ｂと１６ａ，１６ｂは格別に切替えられるよう
に構成し、伝送インターフエイス部１８ａ，１８
ｂは切替えを行わないように構成したので、中央
処理およびマンマシンインターフエイス部１３
ａ，１３ｂと１６ａ，１６ｂの例えばいずれか１
つに障害が発生したときにでも中央処理およびマ
ンマシンインターフエイス部１３ａ，１３ｂと１
６ａ，１６ｂのみを切替えるだけであるから、デ
ータ伝送信号の中断は発生しない。すなわち、切
替時によるシヨツクを皆無とすることができる。

上述のように中央処理やマンマシンインターフ
エイス部１３ａ，１３ｂと１６ａ，１６ｂを障害
発生時切替えても、伝送信号を中断させないの
で、切替が容易に行える。例えば、待機系のイン
ターフエイス部１３ａ，１６ｂを従来は１ヶ月に
１回ぐらいの割合で常用系から切替えて使用して
いたが、このような場合には前記(3)式から待機系
の故障確率P₂は10^-1であつた。しかし、この発明
による構成では切替が容易に行えるので切替間隔
を短かくできる。例えば３日に１回ぐらいの割合
で常用系から切替えると前記(3)式の分子側の時間
が約100時間となるからP₂＝10^-2となる。この結
果、待機系の故障確率が従来より10倍向上し、待
機系の健全性保証が高くなる。

また、伝送系の切替部を使用しなくなつたた
め、切替用部品の低減を図ることができる。

以上の他に、常用系と待機系の異なるインター
フエイス部が故障しても、上記のように構成する
ことにより支障を与えることはない。すなわち、
各インターフエイス部１３ａ，１３ｂ，と１６
ａ，１６ｂおよび１８ａ，１８ｂを信頼性を考え
て構成すると第５図（信頼性ブロツク図と称され
ている）のように表わせる。こゝにP₁₁，P₁₂，
P₁₈，P₂₁，P₂₂，P₂₃は該当する各インターフエイ
スの故障確率である。第５図は各インターフエイ
ス部１３ａ，１３ｂと１６ａ，１６ｂおよび１８
ａ，１８ｂが各々並列接続されたブロツクを直列
に接続したものである。これは、第５図におい
て、インターフエイス部１３ａと１６ｂが同時に
故障してもインターフエイス部１３ｂと１６ａを
使用すれば伝送が可能だからである。第５図の故
障発生確率Ｐを第３図と同様に式で表わすと、Ｐ
＝P₁₁・P₂₁＋P₁₂・P₂₂＋P₁₃・P₂₃となる。いま、
各インターフエイス部の故障確率が全て等しく、
P_IFとすれば第５図のＰは3P² _IFとなる。これに対
して第２図の従来方式による信頼性ブロツクは第
６図となり同様に仮定すれば第６図のＰは9P² _IFと
なる。すなわち、この発明では従来方式に比して
故障発生確率Ｐを1/3に改善できる。

なお、上記実施例においてはデータ伝送信号を
どちらのインターフエイス部に供給するかは図示
しない優先回路によつて決定される。また、この
ような集中監視制御システムでは、誤動作防止や
誤表示防止が重要となる。これを実行するには従
来各種の検定方式が採用されていた。しかし、近
年マイクロコンピユータの普及により、多くの検
定をマイクロコンピユータのソフトウエアで分担
することが考えられるようになつて来た。ところ
が、この方式はハードウエア方式による検定とは
異なり、ソフトウエア検定の信頼性評価法が確立
されていないために、重要対象設備に適用するに
は不安があつた。そこで、前記実施例では第１，
第２マンマシンインターフエイス部１６ａ，１６
ｂの出力を第１，第２伝送インターフエイス部１
８ａ，１８ｂで比較し、比較出力が一致した時の
み有効とするか、あるいは第１，第２伝送インタ
ーフエイス部１８ａ，１８ｂの出力を前記中央処
理あるいはマンマシンインターフエイス部１３
ａ，１３ｂあるいは１６ａ，１６ｂで比較して、
両信号が一致した時のみ有効とすれば、ハードウ
エアが２組でインターフエイスの故障が検出でき
るために信頼性が高く、かつ一方のインターフエ
イスの不良も検出できる。このことからこの発明
の実施例ではフエイルセーフの強化が可能とな
る。

第４図の実施例の結合母線２４に常閉接点２５
が介挿されているが、この常閉接点２５は次のよ
うなときに開放される。前述したように故障した
インターフエイス部は結合母線２４から自動的に
切り離される他に障害を与えないような装置を持
つているけれども、その装置が故障することもあ
り得るので、そのような故障のときに常閉接点２
５は開放される。これが開放されると従来の常閉
待機系と同等にもなし得る。

以上述べたようにこの発明によれば、中央処理
装置に第１，第２切替部を接続し、この第１，第
２切替部を第１，第２中央処理インターフエイス
部を介して唯一の結合母線に接続するとともに前
記インターフエイス部が故障しても使用できる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠方監視制御装置の概略構成図、第２
図は従来の中断装置を示すブロツク図、第３図は
待機系の故障確率を説明する図、第４図はこの発
明の一実施例を示すブロツク図、第５図は第４図
の実施例における総合故障確率を、第６図は従来
方式の総合故障確率をそれぞれ説明する図であ
る。 １２ａ，１２ｂ，１５……第１，第２，第３切
替部、１３ａ，１３ｂ……第１，第２中央処理イ
ンターフエイス部、１６ａ，１６ｂ……第１，第
２マンマシンインターフエイス部、１８ａ，１８
ｂ……第１，第２伝送インターフエイス部、２４
……結合母線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２重化された中央処理装置と遠方に散在する
   複数の端末とを接続する伝送路間に遠方監視制御
   装置を設け、前記伝送路に介挿され、前記遠方監
   視制御装置と前記中央処理装置との間でデータ伝
   送信号の授受を行う中継装置において、 前記２重化された中央処理装置に各別に一端が
   接続される第１，第２切替部と、この第１，第２
   切替部の他端に、それぞれの一端が接続される第
   １，第２中央処理インターフエイス部と、この第
   １，第２中央処理インターフエイス部の他端に接
   続される唯一の結合母線と、この結合母線に一端
   が接続され、他端が伝送路に接続された伝送イン
   ターフエイス部とを備え、前記第１，第２切替部
   は各々別々に切り替えて前記第１，第２中央処理
   インターフエイス部を使用するようにしたことを
   特徴とする多重伝送系の中継装置。