JPH04358234A - 二重化計算機システムの監視制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばｎ：ｎの伝送系
に複数の制御対象と一対の計算機とを接続した二重化計
算機システムに係わり、特に、運転計算機と非運転計算
機との間で制御データの不一致が検出されたときに最適
不一致対策処理を実行する二重化計算機システムの監視
制御要方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の制御対象を伝送系を介して
一対の計算機に接続してなる二重化計算機システムにお
いては、一対の計算機の一方の計算機を運転計算機に指
定して、他方の計算機を非運転計算機に指定する。そし
て、各計算機は制御対象からデータを取込んで制御演算
を実行する。そして、運転計算機に指定された計算機の
計算結果が制御データとして各制御対象に印加される。

【０００３】そして、運転計算機に何等かの故障が発生
して、運転続行不可能になると、この運転計算機と同一
制御演算を実行してきた非運転計算機が運転計算機に切
換り、以後運転停止した計算機に代って各制御対象に制
御データを印加する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た二重化計算機システムにおいては、運転計算機に何等
かの故障が発生して運転不可能になった時点で、初めて
待機用の他方の非運転計算機が運転計算機に指定される
（デュプレックスシステム，分散型システム）。

【０００５】二重化計算機システムにおいては、２台計
算機の制御出力が異なる時に異常を検出するが、その時
、２台の計算機のいずれかを切り離すか、２台の計算機
の機能を停止する。したがって、出力値の突き合わせを
行っている二重化計算機システムでは、異常検出後のシ
ステム動作は保証されない。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、たとえ運転計算機と非運転計算機との間の
制御データの不一致が検出されたとしても、直ちに運転
計算機の交替やシステム全体を停止することなく、不一
致の程度に応じて、かつ該当制御対象に対応した最適の
不一致処理が実行でき、システム全体の信頼性を大幅に
向上できる二重化計算機システムの監視制御方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明の二重化計算機システムの監視制御方法は、伝
送系に一対の計算機と複数の制御対象が接続され、一対
の計算機のうちの一方の計算機が運転計算機として各制
御対象に対する制御演算を実行し、その演算結果を制御
データとして各制御対象に印加すると共に、他方の計算
機が非運転計算機として運転計算機と同一の制御演算を
実行する二重化計算機システムにおいて、

【０００８】
運転計算機は、自己が出力した各制御対象毎の各制御デ
ータと非運転計算機が出力した各制御対毎の各制御デー
タとを比較して、不一致の制御データが検出されたとき
、この不一致制御データが印加される制御対象毎に予め
設定された最適不一致対策処理を実行するようにしてい
る。

【０００９】また、別の発明の監視制御方法は、上述し
た二重化計算機システムにおいて、運転計算機が出力し
た各制御対毎の各制御データと非運転計算機が出力した
各制御対象毎の各制御データとを比較して、不一致の制
御データが検出されたとき、不一致判定データを運転計
算機へ送出する監視用計算機を前記伝送系に接続し、運
転計算機は、不一致判定データを受信すると、不一致制
御データが印加される制御対象毎に予め設定された最適
不一致対策処理を実行するようにしている。

【００１０】

【作用】このように構成された二重化計算機システムの
監視制御方法によれば、運転計算機は、自己が出力した
制御データと運転計算機から出力される制御データとが
一致するか否かを常時監視している。そして、不一致の
制御データが検出されると、この不一致制御データが印
加される制御対象に最適な不一致対策処理が実行される
。

【００１１】すなわち、各制御対象の種類に応じて、不
一致データが発生した場合の対策処理の内容が異なる。 例えば不一致データが連続すると、直ちに警報を出力し
たり、また一定の割合で不一致データが出現すると該当
制御対象に対する制御を自動制御から手動制御に切換え
る等の対策処理が考えられる。

【００１２】また、別の発明においては、別途監視用計
算機を設けて、この監視用計算機でもって、運転計算機
から出力された制御データと非運転計算機から出力され
た制御データとを比較して、不一致制御データが発生す
ると、運転計算機へ不一致制御データを送出している。 このように、各制御データの監視を別の計算機で実行さ
せることによって、正常時における運転計算機の処理負
担を軽減できる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１４】図１は実施例の監視制御方法を適用した二
重化計算機システムの概略構成を示すブロック図である
。ｎ：ｎの伝送系１にそれぞれ伝送インタフェース２ａ
，２ｂを介して計算機３ａ，３ｂが接続されている。 また、計算機３ａ，３ｂには共通の警報ブザー４が接続
されている。また、各伝送インタフェース２ａ，２ｂに
はそれぞれ共有メモリ５ａ，５ｂが接続されている。

【００１５】伝送系１には前記各計算機３ａ，３ｂの他
に、それぞれ伝送インタフェース６ａ，６ｂ，６ｃ，６
ｄ，６ｅ，６ｆを介して各制御対象７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄ，７ｅ，７ｆが接続されている。

【００１６】前記共有メモリ５ａ内には、図３に示すよ
うに、自己の計算機３ａの情報を記憶する自己計算機領
域８ａと相手の計算機３ｂの情報を記憶する相手計算機
領域９が形成されている。

【００１７】自己計算機領域８内には、自己の計算機３
ａから各制御対象７ａ〜７ｆに対して出力された各制御
データＤａ〜Ｄｆを記憶する送信データ領域８ａ、およ
び相手計算機領域９の送信データ領域９ａの各制御デー
タとの一致，不一致の各制御対象７ａ〜７ｆ毎の監視結
果Ａ〜Ｆを記憶する監視結果領域８ｂが形成されている
。なお、具体的には、監視結果として不一致回数が記憶
される。

【００１８】一方、相手計算機領域９内には、相手の計
算機３ｂから各制御対象７ａ〜７ｆに対して出力された
各制御データＤａ〜Ｄｆを記憶する送信データ領域９ａ
、および自己計算機領域８の送信データ領域８ａの各制
御データとの一致，不一致の各制御対象７ａ〜７ｆ毎の
監視結果Ａ〜Ｆを記憶する監視結果領域９ｂが形成され
ている。なお、他方の計算機３ｂに対する共用メモリ５
ｂも前述した共用メモリと同一構成である。

【００１９】各計算機３ａ，３ｂの記憶部内には、図３
に示す不一致処理テーブル１０が形成されている。この
不一致処理テーブル１０内には、各制御対象７ａ〜７ｆ
毎に不一致と判断する不一致条件と該当不一致条件が成
立した場合に、実行すべき最適不一致処理が記憶されて
いる。

【００２０】例えば、制御対象７ａについては、図２に
おける自己計算機領域８の送信データ領域８ａの制御デ
ータＤａと相手計算機領域９の送信データ領域９ａの制
御データＤａとが２回連続して不一致になった場合に不
一致と判断して、監視結果領域８ｂの監視結果Ａが不一
致となる。そして、不一致になると、警報ブザー４を一
定時間鳴動させて操作者に注意を喚起する。制御対象７
ｂについても制御対象７ａと同一条件である。

【００２１】また、制御対象７ｃについては、３回連続
して不一致になった場合に不一致と判断して、監視結果
Ｃが不一致となる。そして、その不一致対策処理として
、前述した警報ブザー４を鳴動させると共に、該当制御
対象７ｃに対する制御を自動制御モードから手動制御モ
ードへ切換える。制御対象７ｄについても制御対象７ｃ
と同一条件である。

【００２２】また、制御対象７ｅについては、１分間に
出力される制御データＤｅの全データ数に対する不一致
データ数の比が５０％以上になった時点で不一致と判断
して、監視結果Ｅが不一致となる。そして、その不一致
対策処理として、不一致メッセージを印字出力するのみ
である。

【００２３】さらに、制御対象７ｆについては、各計算
機３ａ，３ｂから出力される制御データＤｆ相互間でデ
ータ値が５％以上異なった場合に不一致と判断して、監
視結果Ｆが不一致となる。そして、その不一致対策処理
として、制御対象７ａ，７ｂと同じく警報ブザー４を鳴
動させるのみである。

【００２４】このように、たとえ各計算機３ａ，３ｂか
ら同時に出力される制御データＤａ〜Ｄｆどうしが不一
致になったとしても、不一致処理テーブル１０に設定さ
れている不一致条件を満たさない限り、正式に不一致と
はみなされずに、そのまま各制御対象７ａ〜７ｆに対す
る制御を継続する。

【００２５】なお、図示しないが、当然、運転計算機が
各制御対象７ａ〜７ｆに対する制御不能に陥った場合に
は、非運転計算機が運転計算機になり代って制御を継続
することは言うまでもない。このような不一致処理テー
ブル１０を記憶する計算機３ａ，３ｂの動作を説明する
。

【００２６】まず、この二重化計算機システムを起動す
ると、いずれか一方の計算機３ａ，３ｂが運転計算機に
指定され、他方が非運転計算機に指定される。各計算機
３ａ，３ｂは各制御対象７ａ〜７ｆから例えば１秒周期
で出力される状態を示すデータを取込んで、各制御対象
７ａ〜７ｆ毎に定められた所定の制御演算を実行する。 そして、各実行結果を各制御対象７ａ〜７ｆに対する制
御データＤａ〜Ｄｆとして伝送インタフェース２ａ，２
ｂを介して伝送系１へ出力する。各制御対象７ａ〜７ｆ
の各伝送インタフェース６ａ〜６ｆは各計算機３ａ，３
ｂから送信された自己の制御対象を指定した制御データ
Ｄａ〜Ｄｆを取込む。そして、取込んだ一対の制御デー
タのうち、運転計算機に指定された計算機からの制御デ
ータを自己の制御対象へ送出する。

【００２７】また、伝送インタフェース２ａは、自己の
計算機３ａから直接出力された各制御対象７ａ〜７ｂに
対する制御データＤａ〜Ｄｆを共用メモリ５ａの自己計
算機領域８の送信データ領域８ａの各領域へ格納する。 同時に、相手側の計算機３ｂから伝送系１へ出力された
各制御対象７ａ〜７ｂに対する制御データＤａ〜Ｄｆを
取り込んで、相手計算機領域９の送信データ領域９ａの
各領域へ格納する。なお、伝送インタフェース２ｂも伝
送インタフェース５ａに準じた動作を実行する。

【００２８】各計算機３ａ，３ｂおよび各伝送インタフ
ェース５ａ，５ｂ，６ａ〜６ｆは以上の処理を例えば１
秒周期で繰返す。したがって、各共用メモリ５ａ，５ｂ
の各送信データ領域８ａ，９ａの各制御データＤａ〜Ｄ
ｆは１秒毎に最新データに更新される。そして、各計算
機３ａ，３ｂは図４に示すメインルーチンに従って不一
致検出処理および不一致対策処理を実行する。

【００２９】まずＰ１にて、各制御対象７ａ〜７ｆから
データを読取り、所定の制御演算を実行する。そして演
算結果を制御データＤａ〜Ｄｆとして出力する。次に、
Ｐ２にて、自己の共用メモリ５ａ，５ｂの自己計算機領
域８の送信データ領域８ａの各制御データＤａ〜Ｄｆと
相手計算機領域９の送信データ領域９ａの各制御データ
Ｄａ〜Ｄｆとを比較する。Ｐ３にて全部の制御データＤ
ａ〜Ｄｆどうしが互いに一致していれば、各計算機３ａ
，３ｂは正常に動作しているのでなにもしない。

【００３０】Ｐ３にて、不一致の制御データＤａ〜Ｄｆ
が検出されると、検出された不一致制御データに対応す
る制御対象７ａ〜７ｆに該当する監視結果Ａ〜Ｆに不一
致回数を加算する。なお、不一致制御データが制御対象
７ｆの制御データＤｆの場合は、両方の制御データＤｆ
相互間のデータ差ΔＤｆを算出して、このデータ差ΔＤ
ｆが制御データＤｆの５％以上の場合に監視結果Ｆを不
一致と設定する。

【００３１】この監視結果領域８ｂの各監視結果Ａ〜Ｆ
に対する更新処理は相手側の共用メモリの相手計算機領
域９の監視結果領域９ｂの各監視結果Ａ〜Ｆに対しても
実行する。以上Ｐ１からＰ４までの各処理は両方の計算
機算機３ａ，３ｂが共通に並行して実行する。そして、
Ｐ５以降の処理は運転計算機に指定された計算機のみが
実行する。

【００３２】すなわち、運転計算機は、Ｐ５にて自己計
算機領域８の監視結果領域８ｂの各監視結果Ａ〜Ｆを検
索して、図３に示す不一致処理テーブル１０に設定され
た各不一致条件を満足する監視結果Ａ〜Ｆが存在するか
否かを調べる。Ｐ５にて不一致条件を満たす監視結果Ａ
〜Ｆが存在すれば、相手側計算機領域９の監視結果領域
９ｂの対応する監視結果Ａ〜Ｆと一致するか否かを調べ
る。一致すれば、非運転計算機が行った監視結果と一致
したので、Ｐ７へ進み、前述した図３に示す不一致処理
テーブル１０に設定された該当制御対象７ａ〜７ｂに対
応する最適不一致処理を実行する。

【００３３】なお、図４の流れ図では示していないが、
Ｐ４において、自己の共用メモリ５ａ．５ｂの監視結果
領域８ｂの監視結果Ａ〜Ｆ及び相手側の共用メモリの監
視結果領域９ｂの監視結果Ａ〜Ｆを更新した非運転計算
機は、自己の共用メモリの監視結果領域８ｂの監視結果
Ａ〜Ｆが不一致条件を満足した場合には、その不一致情
報を印字出力する。

【００３４】さらに、この非運転計算機は、自己の共用
メモリの運転計算機による相手計算機領域９ａの各制御
データＤａ〜Ｄｆが全く更新されなくなると、運転計算
機が機能壊失したと判断して、自己が運転計算機として
立上がり、他方の計算機を強制的の非運転計算機に移行
させる。

【００３５】このように構成された二重化計算機システ
ムの監視制御方法であれば、各制御対象７ａ〜７ｆに対
応する制御データＤａ〜Ｄｆが各計算機３ａ，３ｂで不
一致になったとしても、各計算機３ａ，３ｂ内に記憶さ
れた不一致処理テーブル１０に設定された各制御対象７
ａ〜７ｆ毎の不一致条件を満足しないと正式に不一致と
判定されない。そして、その不一致条件は各制御対象７
ａ〜７ｆの重用度に応じてそれぞれ個別に設定されてい
る。従って、たとえ不一致が発生したとしても、あまり
重要でない制御対象の場合は正式に不一致が発生しなか
ったと判断して、不一致対策処理が実施されることはな
い。また、不一致条件を満たしたとしても、各制御対象
の種類や重用度に対応した最適な不一致処理が実行され
る。よって、従来の二重化計算機システムのように、不
一致が検出されると、直ちに運転計算機が変更になるこ
とはない。

【００３６】図５は本発明の他の実施例に係わる監視制
御方式を採用した二重化計算機システムの概略構成を示
すブロック図である。図１の実施例と同一部分には同一
符号が付してある。従って重複する部分の詳細説明を省
略する。

【００３７】この実施例においては、伝送系１に伝送イ
ンタフェース１１を介して監視用計算機１２が接続され
ている。そして、この監視用計算機１２内には、図３で
示した不一致処理テーブル１０の各制御対象７ａ〜７ｆ
毎の各不一致条件を記憶するテーブルが形成されている
。また、各計算機３ａ，３ｂは各共用メモリ５ａ，５ｂ
内の送信データ領域８ａ，９ｂに制御データＤａ〜Ｄｆ
を書込むが、各送信データ領域８ａ，９ｂの各制御デー
タＤＡ〜Ｄｆが一致するか否かの判断は行わない。

【００３８】そして、監視用計算機１２は各共用メモリ
５ａ，５ｂの各送信データ領域８ａ，９ｂの各制御デー
タＤＡ〜Ｄｆが一致するか否かの判断を行い。不一致の
場合は、各監視結果領域８ａ，９ｂの各監視結果Ａ〜Ｆ
を更新する。そして、更新後の監視結果Ａ〜Ｆと前述し
た自己の記憶部に設定されたテーブルの各不一致条件を
比較して、各制御対象７ａ〜７ｆに対応した不一致判断
がなされると、この不一致判定データを運転計算機へ送
信する。運転計算機は不一致判定データを受信すると、
不一致処理テーブル１０に設定された該当する制御対象
７ａ〜７ｆの最適不一致処理を実行する。このように構
成された監視制御方法であっても、前述した実施例とほ
ぼ同様の効果を得ることができる。さらに、この実施例
においては、各計算機３ａ，３ｂは一致，不一致の判断
を行う必要がないので、正常運転時の処理負担を軽減で
きる。

【００３９】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、運転計算機と非運転計算機の
運用を行う二重化システムの監視制御ばかりでなく、計
算機システムのソフトウェアの改造時に適用すれば、そ
の改造ソフトウェアの試験効率を向上することができる
。すなわち、運転計算機と非運転計算機を構成する二重
化計算機システムにおいて、非運転計算機のみソフトア
ェアを改造する。この場合、非運転計算機は不一致検出
を行うが、結果を印字するのみとし、運転計算機は試験
対象の制御装置監視が常に正常として出力することによ
り、ソフトアェアの改造結果の確認を容易にすることが
できる。

【００４０】また、実施例では、運転計算機が自己の監
視結果と非運転計算機の監視結果とを突合わせているが
、非運転計算機の監視結果のみを使用するるとか、自己
の監視結果のみを使用するなど簡素化することが可能で
ある。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の監視制御方
法によれば、たとえ運転計算機と非運転計算機との間の
制御データの不一致が検出されたとしても、直ちに運転
計算機の交替やシステム全体を停止することなく、不一
致の程度に応じて、かつ該当制御対象に対応した最適の
不一致処理が実行でき、二重化計算機システム全体の信
頼性を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例に係わる監視制御方法を
適用した二重化計算機システムの概略構成を示すブロッ
ク図、

【図２】　　同実施例システムの各共用メモリの記憶内
容を示す図、

【図３】　　同実施例システムの各計算機に記憶された
不一致処理テーブルを示す図、

【図４】　　同実施例システムの動作を示す流れ図、

【
図５】　　本発明の他の実施例に係わる監視制御方法を
適用した二重化計算機システムの概略構成を示すブロッ
ク図。

【符号の説明】

１…伝送系、３ａ，３ｂ…計算機、５ａ，５ｂ…共用メ
モリ、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ…制御対象
、８…自己計算機領域、９…相手計算機領域、１０…不
一致処理テーブル、１２…監視用計算機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　伝送系に一対の計算機と複数の制御対
   象が接続され、前記一対の計算機のうちの一方の計算機
   が運転計算機として前記各制御対象に対する制御演算を
   実行し、その演算結果を制御データとして各制御対象に
   印加すると共に、他方の計算機が非運転計算機として前
   記運転計算機と同一の制御演算を実行する二重化計算機
   システムにおいて、前記運転計算機は、自己が出力した
   各制御対毎の各制御データと前記非運転計算機が出力し
   た各制御対象毎の各制御データとを比較して、不一致の
   制御データが検出されたとき、この不一致制御データが
   印加される制御対象毎に予め設定された最適不一致対策
   処理を実行することを特徴とする二重化計算機システム
   の監視制御方法。
2. 【請求項２】　　伝送系に一対の計算機と複数の制御対
   象が接続され、前記一対の計算機のうちの一方の計算機
   が運転計算機として前記各制御対象に対する制御演算を
   実行し、その演算結果を制御データとして各制御対象に
   印加すると共に、他方の計算機が非運転計算機として前
   記運転計算機と同一の制御演算を実行する二重化計算機
   システムにおいて、前記運転計算機が出力した各制御対
   象毎の各制御データと前記非運転計算機が出力した各制
   御対象毎の各制御データとを比較して、不一致の制御デ
   ータが検出されたとき、不一致判定データを前記運転計
   算機へ送出する監視用計算機を前記伝送系に接続し、前
   記運転計算機は、不一致判定データを受信すると、前記
   不一致制御データが印加される制御対象毎に予め設定さ
   れた最適不一致対策処理を実行することを特徴とする二
   重化計算機システムの監視制御方法。