JPH05233344A - 情報処理装置 - Google Patents
情報処理装置Info
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- JPH05233344A JPH05233344A JP4033116A JP3311692A JPH05233344A JP H05233344 A JPH05233344 A JP H05233344A JP 4033116 A JP4033116 A JP 4033116A JP 3311692 A JP3311692 A JP 3311692A JP H05233344 A JPH05233344 A JP H05233344A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/18—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using passive fault-masking of the redundant circuits
- G06F11/183—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using passive fault-masking of the redundant circuits by voting, the voting not being performed by the redundant components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
- G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
-
- G—PHYSICS
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F11/0796—Safety measures, i.e. ensuring safe condition in the event of error, e.g. for controlling element
-
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- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
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Abstract
(57)【要約】
【目的】特種な論理回路を使用することなく汎用電子部
品だけでフェールセーフが保障されるシステムを構築し
得る情報処理システムを提供すること。 【構成】多重系の情報処理装置から構成されるシステム
において、前記情報処理装置１，２，３の各々が１つの
データの異なる部分を出力し、各系から出力されるデー
タを合成し且つ当該合成結果が前記１つのデータをなす
か否かを検出する合成検出手段４を設け、前記合成検出
手段により否と判定された場合、システム内での異常を
認識することを特徴とする情報処理システム 【効果】フェールセーフ性の保証された特殊な回路を使
用することなく、フェールセーフ性を保証することがで
きるシステムを構成することができる。
品だけでフェールセーフが保障されるシステムを構築し
得る情報処理システムを提供すること。 【構成】多重系の情報処理装置から構成されるシステム
において、前記情報処理装置１，２，３の各々が１つの
データの異なる部分を出力し、各系から出力されるデー
タを合成し且つ当該合成結果が前記１つのデータをなす
か否かを検出する合成検出手段４を設け、前記合成検出
手段により否と判定された場合、システム内での異常を
認識することを特徴とする情報処理システム 【効果】フェールセーフ性の保証された特殊な回路を使
用することなく、フェールセーフ性を保証することがで
きるシステムを構成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフェールセーフ性を必要
とする情報処理システムに関する。
とする情報処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来フェールセーフ性を必要とする機器
の制御は、文献‘電子情報通信学会誌，Ｖｏｌ．７３，
１９９０−１１，ｐｐ．１２０３−１２０８，秋田，中
村；鉄道信号フェールセーフシステム’に記載のよう
に、コントローラーを多重系で構成し、多重系からの出
力の多数決論理をとることによって出力される制御情報
のフェールセーフ性を確保する方式がとられていた。こ
の構成においては、もしコントローラーからの出力の多
数決をとる回路のフェールセーフ性が保障されていなけ
れば、多数決回路が故障した場合多数決回路自身が危険
な制御情報を出力してしまうおそれがある。従って、多
数決回路が故障した場合には、システム全体のフェール
セーフ性がとれなくなる。そのため多数決回路は特開昭
59−28725 号公報に記載のようなフェールセーフ性の保
障された特殊な論理回路で構成されなければならなかっ
た。
の制御は、文献‘電子情報通信学会誌，Ｖｏｌ．７３，
１９９０−１１，ｐｐ．１２０３−１２０８，秋田，中
村；鉄道信号フェールセーフシステム’に記載のよう
に、コントローラーを多重系で構成し、多重系からの出
力の多数決論理をとることによって出力される制御情報
のフェールセーフ性を確保する方式がとられていた。こ
の構成においては、もしコントローラーからの出力の多
数決をとる回路のフェールセーフ性が保障されていなけ
れば、多数決回路が故障した場合多数決回路自身が危険
な制御情報を出力してしまうおそれがある。従って、多
数決回路が故障した場合には、システム全体のフェール
セーフ性がとれなくなる。そのため多数決回路は特開昭
59−28725 号公報に記載のようなフェールセーフ性の保
障された特殊な論理回路で構成されなければならなかっ
た。
【０００３】また文献‘電子情報通信学会誌，Ｖｏｌ．
７３，１９９０−１１，ｐｐ．1203−１２０８，秋田，
中村；鉄道信号フェールセーフシステム’に記載される
ように、ソフトウェアダイバーシティーという考え方に
よってフェールセーフ性を保障する方式がある。これ
は、１台のコントローラー（計算機）に２つ以上の処理
機能は全く同じであるが、製作者，プログラミング言
語，アルゴリズム等の全く異なるプログラムを動作さ
せ、２つ以上のプログラムの処理結果をコントローラー
（計算機）の外にある照合回路で、照合することによっ
てその信頼性を向上させるものである。このソフトウェ
アダイバーシティーによる方式でも、出力結果の照合を
実行する照合回路のフェールセーフ性は保障されていな
ければならない。
７３，１９９０−１１，ｐｐ．1203−１２０８，秋田，
中村；鉄道信号フェールセーフシステム’に記載される
ように、ソフトウェアダイバーシティーという考え方に
よってフェールセーフ性を保障する方式がある。これ
は、１台のコントローラー（計算機）に２つ以上の処理
機能は全く同じであるが、製作者，プログラミング言
語，アルゴリズム等の全く異なるプログラムを動作さ
せ、２つ以上のプログラムの処理結果をコントローラー
（計算機）の外にある照合回路で、照合することによっ
てその信頼性を向上させるものである。このソフトウェ
アダイバーシティーによる方式でも、出力結果の照合を
実行する照合回路のフェールセーフ性は保障されていな
ければならない。
【０００４】従って従来は、フェールセーフ性の保障さ
れるシステムを構築するためには、システムのどこかに
必ずフェールセーフ性の保障された回路（システム）が
必要であった。
れるシステムを構築するためには、システムのどこかに
必ずフェールセーフ性の保障された回路（システム）が
必要であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現在、計算機を始めと
する電子機器の発達は目覚ましいものがある。マイクロ
プロセッサー等の電子部品は至るところに使用されてい
る。このような電子機器，電子部品を組み合わせた大規
模システムの構築が頻繁に行なわれている。このような
電子機器，電子部品を組み合わせた大規模システムに対
しフェールセーフ性を保障する必要がある時、上記の従
来技術では、フェールセーフ性を保障するために、フェ
ールセーフ性の保障された特殊な回路（以降フェールセ
ーフ回路と呼ぶ）を至る所に設置しなければならない。
しかし、このようなフェールセーフ回路の設置が、遅延
時間，処理速度の問題により物理的に不可能であり、そ
のためフェールセーフ性がとれないといった問題があっ
た。また、このようなフェールセーフ回路は汎用でない
特種な回路であるため、システムの構築が非常に高額な
ものになってしまうといった問題があった。
する電子機器の発達は目覚ましいものがある。マイクロ
プロセッサー等の電子部品は至るところに使用されてい
る。このような電子機器，電子部品を組み合わせた大規
模システムの構築が頻繁に行なわれている。このような
電子機器，電子部品を組み合わせた大規模システムに対
しフェールセーフ性を保障する必要がある時、上記の従
来技術では、フェールセーフ性を保障するために、フェ
ールセーフ性の保障された特殊な回路（以降フェールセ
ーフ回路と呼ぶ）を至る所に設置しなければならない。
しかし、このようなフェールセーフ回路の設置が、遅延
時間，処理速度の問題により物理的に不可能であり、そ
のためフェールセーフ性がとれないといった問題があっ
た。また、このようなフェールセーフ回路は汎用でない
特種な回路であるため、システムの構築が非常に高額な
ものになってしまうといった問題があった。
【０００６】本発明の目的は、特種な論理回路を使用す
ることなく汎用電子部品だけでフェールセーフが保障さ
れるシステムを構築し得る情報処理システムを提供する
ことにある。
ることなく汎用電子部品だけでフェールセーフが保障さ
れるシステムを構築し得る情報処理システムを提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、多重系の情報処理装置から構成されるシ
ステムにおいて、前記情報処理装置の各々が１つのデー
タの異なる部分を出力し、当該各系から出力されるデー
タを合成し且つ当該合成結果が前記１つのデータをなす
か否かを検出する合成検出手段を設け、前記合成検出手
段により否と判定された場合、システム内での異常を認
識するようにしたものである。
め、本発明は、多重系の情報処理装置から構成されるシ
ステムにおいて、前記情報処理装置の各々が１つのデー
タの異なる部分を出力し、当該各系から出力されるデー
タを合成し且つ当該合成結果が前記１つのデータをなす
か否かを検出する合成検出手段を設け、前記合成検出手
段により否と判定された場合、システム内での異常を認
識するようにしたものである。
【０００８】更にまた本発明は、電力系統内に配置され
た遮断器の開閉を多重化された計算機で制御するもので
あって、前記各計算機は前記遮断器の開閉状態を示すデ
ータのそれぞれ異なる部分を出力し、当該各系から出力
されるデータを合成し且つ当該合成結果が前記開閉状態
を示すデータをなすか否かを検出する合成検出手段を設
け、前記合成検出手段により否と判定された場合、前記
多重化された制御用計算機内での異常発生を認識するよ
うにしたものである。
た遮断器の開閉を多重化された計算機で制御するもので
あって、前記各計算機は前記遮断器の開閉状態を示すデ
ータのそれぞれ異なる部分を出力し、当該各系から出力
されるデータを合成し且つ当該合成結果が前記開閉状態
を示すデータをなすか否かを検出する合成検出手段を設
け、前記合成検出手段により否と判定された場合、前記
多重化された制御用計算機内での異常発生を認識するよ
うにしたものである。
【０００９】
【作用】多重系の情報処理装置から構成されるシステム
において、同一のデータを出力する前記情報処理装置の
各々が、１つのデータの異なる部分を出力する。即ちデ
ータの一部分を出力する。この各系から出力されたデー
タの一部分は合成検出手段により合成される。このとき
複数の多重化された情報処理装置のうちいずれかが故障
等により誤ったデータ出力している場合には、従って、
特殊な回路を用いなくともシステム全体のフェールセー
フ性を保証することができるものである。また、電力系
統内に配置された遮断器の開閉を多重化された計算機で
制御するシステムで、遮断器の開閉状態を示す同一のデ
ータを出力する各計算機が遮断器の開閉状態を示すデー
タのそれぞれ異なる部分即ち、それぞれがデータの一部
分を出力する。この各系から出力された一部分のデータ
は合成検出手段により合成される。従って、このとき制
御用計算機に異常が発生している場合には、この合成さ
れた結果は一つの開閉状態を表わすデータを示さなくな
るため、計算機に異常が発生していることが容易に検出
できる。よって、保守の際の安全が保証される。
において、同一のデータを出力する前記情報処理装置の
各々が、１つのデータの異なる部分を出力する。即ちデ
ータの一部分を出力する。この各系から出力されたデー
タの一部分は合成検出手段により合成される。このとき
複数の多重化された情報処理装置のうちいずれかが故障
等により誤ったデータ出力している場合には、従って、
特殊な回路を用いなくともシステム全体のフェールセー
フ性を保証することができるものである。また、電力系
統内に配置された遮断器の開閉を多重化された計算機で
制御するシステムで、遮断器の開閉状態を示す同一のデ
ータを出力する各計算機が遮断器の開閉状態を示すデー
タのそれぞれ異なる部分即ち、それぞれがデータの一部
分を出力する。この各系から出力された一部分のデータ
は合成検出手段により合成される。従って、このとき制
御用計算機に異常が発生している場合には、この合成さ
れた結果は一つの開閉状態を表わすデータを示さなくな
るため、計算機に異常が発生していることが容易に検出
できる。よって、保守の際の安全が保証される。
【００１０】
【実施例】図１は、３重系構成のコントローラと３重系
からの３つの出力からシステムの制御出力を生成する計
算機によって構成されるシステムの構成を示す図であ
る。３重系の各コントローラーは、お互いの系で出力デ
ータの誤りがチェックできるように、他の２系にそれぞ
れ出力データを転送できるように接続されている。また
３重系の各コントローラーはそれぞれの出力データを制
御出力を生成する計算機に転送する必要があるため、そ
れぞれの出力は制御出力を生成する計算機に接続されて
いる。以下では、図１に示した構成図のシステムを例に
して本発明の一実施例について以下に説明する。
からの３つの出力からシステムの制御出力を生成する計
算機によって構成されるシステムの構成を示す図であ
る。３重系の各コントローラーは、お互いの系で出力デ
ータの誤りがチェックできるように、他の２系にそれぞ
れ出力データを転送できるように接続されている。また
３重系の各コントローラーはそれぞれの出力データを制
御出力を生成する計算機に転送する必要があるため、そ
れぞれの出力は制御出力を生成する計算機に接続されて
いる。以下では、図１に示した構成図のシステムを例に
して本発明の一実施例について以下に説明する。
【００１１】 実施例としてシステムの制御情報として９ビットの情報 Ａ＝［０，１，１，０，０，１，１，１，０］ を出力する場合について以下では説明する。なおこのデ
ータは左から順にシーケンシャルに出力されるものとす
る。図２はこの制御情報を出力する場合の本発明の装置
が実行する処理を示すものである。まず、３重系の各系
は、制御情報Ａを生成する。次に３重系の各系では制御
情報Ａに対する３ビットの巡回符号を生成し制御情報Ａ
に付加する（冗長符号として、３ビットの巡回符号を付
加するものである。）。この実施例では巡回符号を生成
するための生成符号として次の４ビットの符号を用いる
ものとする。
ータは左から順にシーケンシャルに出力されるものとす
る。図２はこの制御情報を出力する場合の本発明の装置
が実行する処理を示すものである。まず、３重系の各系
は、制御情報Ａを生成する。次に３重系の各系では制御
情報Ａに対する３ビットの巡回符号を生成し制御情報Ａ
に付加する（冗長符号として、３ビットの巡回符号を付
加するものである。）。この実施例では巡回符号を生成
するための生成符号として次の４ビットの符号を用いる
ものとする。
【００１２】Ｃ＝［１，１，０，１］ ここで巡回符号が付加された制御情報Ａ′は以下のよう
になる。
になる。
【００１３】Ａ′＝［０，１，１，０，０，１，１，
１，０，０，１，１］ なお、Ａ′の右から３ビット［０，１，１］がここで付
加された巡回符号である。
１，０，０，１，１］ なお、Ａ′の右から３ビット［０，１，１］がここで付
加された巡回符号である。
【００１４】次にここで生成した制御情報Ａ′が正しい
かどうかを確認するために、Ａ′を３系の間で交換し、
３系で生成したデータがすべて一致することを各々の系
で確認する。もし、ここで制御情報の異常を発見した場
合の処理については後で説明する。ここでは３系の間の
制御情報の交換チェックの結果、異常が発見されない場
合についてまず説明する。
かどうかを確認するために、Ａ′を３系の間で交換し、
３系で生成したデータがすべて一致することを各々の系
で確認する。もし、ここで制御情報の異常を発見した場
合の処理については後で説明する。ここでは３系の間の
制御情報の交換チェックの結果、異常が発見されない場
合についてまず説明する。
【００１５】３系で生成した制御情報について３系で各
々チェックした結果、異常がないことが確認されると、
次に制御データのマスキングを行なう。
々チェックした結果、異常がないことが確認されると、
次に制御データのマスキングを行なう。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１は、３系のコントローラーの運転状態
と制御情報のマスキングのパターンを示すものである。
制御情報を３系でチェックした結果、異常がない場合は
３系のコントローラーがすべて正常に動作しているもの
と考えることができるため、このときは３重系運転とな
る。例えば３重系運転時の１系のコントローラーにおけ
るマスキングのパターンは Ｐ３１＝［１，０，０，１，０，０，１，０，１，０，
０，０］ であるから、制御情報Ａ′と１系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ３１との論理積をとるＡ′＊
Ｐ３１というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。なおここでの乗算はビッ
ト単位の積である。
と制御情報のマスキングのパターンを示すものである。
制御情報を３系でチェックした結果、異常がない場合は
３系のコントローラーがすべて正常に動作しているもの
と考えることができるため、このときは３重系運転とな
る。例えば３重系運転時の１系のコントローラーにおけ
るマスキングのパターンは Ｐ３１＝［１，０，０，１，０，０，１，０，１，０，
０，０］ であるから、制御情報Ａ′と１系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ３１との論理積をとるＡ′＊
Ｐ３１というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。なおここでの乗算はビッ
ト単位の積である。
【００１８】Ｂ１＝［０，０，０，０，０，０，１，
０，０，０，０，０］ またこのとき、３重系運転時の２系のコントローラーに
おけるマスキングのパターンは Ｐ３２＝［０，０，１，０，１，０，０，１，０，０，
１，０］ であるから、制御情報Ａ′と２系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ３２との論理積をとるＡ′＊
Ｐ３２というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。
０，０，０，０，０］ またこのとき、３重系運転時の２系のコントローラーに
おけるマスキングのパターンは Ｐ３２＝［０，０，１，０，１，０，０，１，０，０，
１，０］ であるから、制御情報Ａ′と２系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ３２との論理積をとるＡ′＊
Ｐ３２というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。
【００１９】Ｂ２＝［０，０，１，０，０，０，０，
１，０，０，１，０］ また３重系運転時の３系のコントロラーにおけるマスキ
ングのパターンは Ｐ３３＝［０，１，０，０，０，１，０，０，０，１，
０，１］ であるから、制御情報Ａ′と３系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ３３との論理積をとるＡ′＊
Ｐ３３というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。
１，０，０，１，０］ また３重系運転時の３系のコントロラーにおけるマスキ
ングのパターンは Ｐ３３＝［０，１，０，０，０，１，０，０，０，１，
０，１］ であるから、制御情報Ａ′と３系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ３３との論理積をとるＡ′＊
Ｐ３３というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。
【００２０】Ｂ３＝［０，１，０，０，０，１，０，
０，０，０，０，１］ マスキング処理が終了すると、次にデータの巡回シフト
によるデータの暗号化を行なう。表１には、３系のコン
トローラーの運転状態と巡回シフトおこなうシフト数を
示している。３系のコントローラーが正常に動作してい
るとき、データを暗号化する鍵は３ビット左巡回シフト
であるから、各系から出力されるデータは以下のように
なる。
０，０，０，０，１］ マスキング処理が終了すると、次にデータの巡回シフト
によるデータの暗号化を行なう。表１には、３系のコン
トローラーの運転状態と巡回シフトおこなうシフト数を
示している。３系のコントローラーが正常に動作してい
るとき、データを暗号化する鍵は３ビット左巡回シフト
であるから、各系から出力されるデータは以下のように
なる。
【００２１】１系 Ｃ１＝［０，０，０，１，０，０，
０，０，０，０，０，０］ ２系 Ｃ２＝［０，０，０，０，１，０，０，１，０，
０，０，１］ ３系 Ｃ３＝［０，０，１，０，０，０，０，０，１，
０，１，０］ ３系のコントローラーに異常がないときは、上に示した
３つの出力データＣ１，Ｃ２，Ｃ３が制御出力を生成す
る計算機４に伝送される。以下では制御出力を生成する
計算機４におけるデータの復号方式について説明する。
０，０，０，０，０，０］ ２系 Ｃ２＝［０，０，０，０，１，０，０，１，０，
０，０，１］ ３系 Ｃ３＝［０，０，１，０，０，０，０，０，１，
０，１，０］ ３系のコントローラーに異常がないときは、上に示した
３つの出力データＣ１，Ｃ２，Ｃ３が制御出力を生成す
る計算機４に伝送される。以下では制御出力を生成する
計算機４におけるデータの復号方式について説明する。
【００２２】図３は制御出力を生成する計算機４での復
号処理の手順を示すものである。まずコントローラーに
おける処理のところで説明したように、３系のコントロ
ラーでは制御情報Ａをまず生成し、次にこの制御情報に
巡回符号を付加したデータＡ′を生成する。次に巡回符
号を付加したデータＡ′を３系のコントローラーの間で
交換し、データに誤りがないかどうかをチェックする。
このときこの３系によるデータのチェックの結果は、制
御出力を生成する計算機４に伝送される。従って制御出
力を生成する計算機４は３系のコントローラーがどのよ
うな運転状態にあるのか把握している。
号処理の手順を示すものである。まずコントローラーに
おける処理のところで説明したように、３系のコントロ
ラーでは制御情報Ａをまず生成し、次にこの制御情報に
巡回符号を付加したデータＡ′を生成する。次に巡回符
号を付加したデータＡ′を３系のコントローラーの間で
交換し、データに誤りがないかどうかをチェックする。
このときこの３系によるデータのチェックの結果は、制
御出力を生成する計算機４に伝送される。従って制御出
力を生成する計算機４は３系のコントローラーがどのよ
うな運転状態にあるのか把握している。
【００２３】図３に示すように、制御出力を生成する計
算機４では、まず出力データ合成部４１により、３系の
コントローラーから伝送されてきた３つのデータＣ１，
Ｃ２，Ｃ３の論理和をとる。従って今の場合次のような
データが生成される。
算機４では、まず出力データ合成部４１により、３系の
コントローラーから伝送されてきた３つのデータＣ１，
Ｃ２，Ｃ３の論理和をとる。従って今の場合次のような
データが生成される。
【００２４】Ｄ＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＝［０，０，１，
１，１，０，０，１，１，０，１，１］ ３系のコントローラーから伝送されてきた３つのデータ
の論理和の演算が終了すると、次に制御出力を生成する
計算機４では巡回シフトによる復号部４２巡回シフトに
よって暗号化されたデータの復号処理を行なう。ここで
の複合処理は、表１に示したコントローラーにおける暗
号化処理のちょうど逆変換の関係になっている。即ち、
巡回左シフトしたビツト数と同数のビツト数だけ巡回右
シフトするものである。このとき、制御出力を生成する
計算機は３系のコントローラーが正常に動作している３
重系運転状態であることがわかっているから、復号処理
として３ビット巡回右シフトを実行する。従ってここで
得られる最終的なデータは以下のとおりとなる。
１，１，０，０，１，１，０，１，１］ ３系のコントローラーから伝送されてきた３つのデータ
の論理和の演算が終了すると、次に制御出力を生成する
計算機４では巡回シフトによる復号部４２巡回シフトに
よって暗号化されたデータの復号処理を行なう。ここで
の複合処理は、表１に示したコントローラーにおける暗
号化処理のちょうど逆変換の関係になっている。即ち、
巡回左シフトしたビツト数と同数のビツト数だけ巡回右
シフトするものである。このとき、制御出力を生成する
計算機は３系のコントローラーが正常に動作している３
重系運転状態であることがわかっているから、復号処理
として３ビット巡回右シフトを実行する。従ってここで
得られる最終的なデータは以下のとおりとなる。
【００２５】Ｅ＝［０，１，１，０，０，１，１，１，
０，０，１，１］ すなわち最終的に本装置から出力されるデータはＡ′に
等しい。
０，０，１，１］ すなわち最終的に本装置から出力されるデータはＡ′に
等しい。
【００２６】以上３系のコントローラーがすべて正常に
動作している３重系運転状態の場合について処理方式を
説明した。以下では、制御情報に巡回符号を付加したデ
ータＡ′を３系のコントローラーの間で交換し、それぞ
れの系でデータチェックを行なった結果、１系のコント
ローラーの出力データが誤っていることを、２系と３系
のコントローラーが検出した場合について説明する。
動作している３重系運転状態の場合について処理方式を
説明した。以下では、制御情報に巡回符号を付加したデ
ータＡ′を３系のコントローラーの間で交換し、それぞ
れの系でデータチェックを行なった結果、１系のコント
ローラーの出力データが誤っていることを、２系と３系
のコントローラーが検出した場合について説明する。
【００２７】図４はコントローラーを２重系で運転して
いるときの処理の概要を示す。この場合、２系と３系の
コントローラーは、まず制御出力を生成する計算機に１
系のコントローラーの出力が誤っていることを通報す
る。即ち、３系のコントローラーの運転状態が３重系運
転状態から２系と３系のコントローラーによる２重系運
転状態に切り替わったことを通報する。また２系と３系
のコントローラーは自ら２系と３系による２重系運転に
切り替える。
いるときの処理の概要を示す。この場合、２系と３系の
コントローラーは、まず制御出力を生成する計算機に１
系のコントローラーの出力が誤っていることを通報す
る。即ち、３系のコントローラーの運転状態が３重系運
転状態から２系と３系のコントローラーによる２重系運
転状態に切り替わったことを通報する。また２系と３系
のコントローラーは自ら２系と３系による２重系運転に
切り替える。
【００２８】このとき２系と３系のコントローラーによ
る２重系運転時の２系のコントローラーにおけるマスキ
ングのパターンは Ｐ２２＝［１，０，０，０，１，０，１，１，０，１，
０，１］ であるから、制御情報Ａ′と２系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ２２との論理積をとるＡ′＊
Ｐ２２というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。なおここでの乗算はビッ
ト単位の積である。
る２重系運転時の２系のコントローラーにおけるマスキ
ングのパターンは Ｐ２２＝［１，０，０，０，１，０，１，１，０，１，
０，１］ であるから、制御情報Ａ′と２系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ２２との論理積をとるＡ′＊
Ｐ２２というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。なおここでの乗算はビッ
ト単位の積である。
【００２９】Ｂ２＝［０，０，０，０，０，０，１，
１，０，０，０，１］ またこのとき、２系と３系のコントローラーによる２重
系運転時の３系のコントローラーにおけるマスキングの
パターンは Ｐ２３＝［０，１，１，１，０、１、０、０，１，０，
１，０］ であるから、制御情報Ａ′と３系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ２３との論理積をとるＡ′＊
Ｐ２３というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。
１，０，０，０，１］ またこのとき、２系と３系のコントローラーによる２重
系運転時の３系のコントローラーにおけるマスキングの
パターンは Ｐ２３＝［０，１，１，１，０、１、０、０，１，０，
１，０］ であるから、制御情報Ａ′と３系のコントローラーにお
けるマスキングパターンＰ２３との論理積をとるＡ′＊
Ｐ２３というマスキング処理が実行された結果、制御情
報は以下の情報に変換される。
【００３０】Ｂ３＝［０，１，１，０，０，１，０，
０，０，０，１，０］ マスキング処理が終了すると、次にデータの巡回シフト
によるデータの暗号化を行なう。表１によると、２系と
３系のコントローラーによる２重系運転状態であると
き、データを暗号化する鍵は６ビット左巡回シフトであ
るから、２系と３系のコントローラーから出力されるデ
ータは以下のようになる。
０，０，０，１，０］ マスキング処理が終了すると、次にデータの巡回シフト
によるデータの暗号化を行なう。表１によると、２系と
３系のコントローラーによる２重系運転状態であると
き、データを暗号化する鍵は６ビット左巡回シフトであ
るから、２系と３系のコントローラーから出力されるデ
ータは以下のようになる。
【００３１】２系 Ｃ２＝［１，１，０，０，０，１，
０，０，０，０，０，０］ ３系 Ｃ３＝［０，０，０，０，１，０，０，１，１，
０，０，１］ ２系と３系のコントローラーによる２重系運転のとき、
上に示した２つの出力データＣ２，Ｃ３が制御出力を生
成する計算機に伝送される。なお、１系からの出力デー
タは誤ったデータが伝送される。以下では制御出力を生
成する計算機におけるデータの復号方式について説明す
る。
０，０，０，０，０，０］ ３系 Ｃ３＝［０，０，０，０，１，０，０，１，１，
０，０，１］ ２系と３系のコントローラーによる２重系運転のとき、
上に示した２つの出力データＣ２，Ｃ３が制御出力を生
成する計算機に伝送される。なお、１系からの出力デー
タは誤ったデータが伝送される。以下では制御出力を生
成する計算機におけるデータの復号方式について説明す
る。
【００３２】図５は２系と３系のコントローラーによる
２重系運転時の、制御出力を生成する計算機４における
データの復号方式を示したものである。図５に示すよう
に、制御出力を生成する計算機４では、まず出力データ
合成部４１により２系と３系のコントローラーから伝送
されてきた２つのデータＣ２，Ｃ３の論理和をとる。従
って今の場合次のようなデータが生成される。
２重系運転時の、制御出力を生成する計算機４における
データの復号方式を示したものである。図５に示すよう
に、制御出力を生成する計算機４では、まず出力データ
合成部４１により２系と３系のコントローラーから伝送
されてきた２つのデータＣ２，Ｃ３の論理和をとる。従
って今の場合次のようなデータが生成される。
【００３３】Ｄ＝Ｃ２＋Ｃ３＝［１，１，０，０，１，
１，０，１，１，０，０，１］ ２系と３系のコントローラーから伝送されてきた２つの
データの論理和の演算が終了すると、次に制御出力を生
成する計算機４では巡回シフトによる復号部４２によ
り、巡回シフトによって暗号化されたデータの復号処理
を行なう。表１によると、制御出力を生成する計算機は
２系と３系のコントローラーによる２重系運転状態であ
ることがわかっているから、復号処理として６ビット巡
回右シフトを実行する。従ってここで得られる最終的な
データは以下のとおりとなる。
１，０，１，１，０，０，１］ ２系と３系のコントローラーから伝送されてきた２つの
データの論理和の演算が終了すると、次に制御出力を生
成する計算機４では巡回シフトによる復号部４２によ
り、巡回シフトによって暗号化されたデータの復号処理
を行なう。表１によると、制御出力を生成する計算機は
２系と３系のコントローラーによる２重系運転状態であ
ることがわかっているから、復号処理として６ビット巡
回右シフトを実行する。従ってここで得られる最終的な
データは以下のとおりとなる。
【００３４】Ｅ＝［０，１，１，０，０，１，１，１，
０，０，１，１］ すなわち最終的に本装置から出力されるデータはＡ′に
等しい。
０，０，１，１］ すなわち最終的に本装置から出力されるデータはＡ′に
等しい。
【００３５】以下、１系と３系のコントローラーによる
２重系運転状態，１系と２系のコントローラーによる２
重系運転状態についても全く同様の処理を実行する。
２重系運転状態，１系と２系のコントローラーによる２
重系運転状態についても全く同様の処理を実行する。
【００３６】この方式を用いることにより３重系運転
時、３つのコントローラーの中の１つが故障し誤った危
険な制御情報を生成するとき、他の正常な２系のコント
ローラーはデータのマスキングのパターン及び巡回ビッ
トシフトによる暗号化の鍵を２重系運転に対応したもの
に変更してデータを制御出力を生成する計算機に伝送す
る。一方、故障したコントローラーは誤ったデータを誤
ったマスキングのパターン及び巡回ビットシフトによる
暗号化（例えば３重系運転の場合のパターン）を行なっ
て出力を生成する計算機に送り続けているものとする。
このとき仮に出力を生成する計算機４が誤って３重系運
転の場合の復号を行なったとしても、論理和をとるため
３系のコントローラーから出力されるデータがスクラン
ブルされるため全く意味のない、少なくとも巡回符号チ
ェックでデータの異常が発見できるデータが生成され
る。すなわち、この方式を用いると、３系のコントロー
ラーの運転状態と出力を生成する計算機４が把握してい
るコントローラーの運転状態とが一致しないと、全く意
味のない、少なくとも巡回符号チェックでデータの異常
が発見できるデータが生成される。本実施例では３ビッ
トの巡回符号による例で説明したが、データの異常検出
の信頼性を向上させるためには、冗長符号のビット長を
長くすることにより達成できる。
時、３つのコントローラーの中の１つが故障し誤った危
険な制御情報を生成するとき、他の正常な２系のコント
ローラーはデータのマスキングのパターン及び巡回ビッ
トシフトによる暗号化の鍵を２重系運転に対応したもの
に変更してデータを制御出力を生成する計算機に伝送す
る。一方、故障したコントローラーは誤ったデータを誤
ったマスキングのパターン及び巡回ビットシフトによる
暗号化（例えば３重系運転の場合のパターン）を行なっ
て出力を生成する計算機に送り続けているものとする。
このとき仮に出力を生成する計算機４が誤って３重系運
転の場合の復号を行なったとしても、論理和をとるため
３系のコントローラーから出力されるデータがスクラン
ブルされるため全く意味のない、少なくとも巡回符号チ
ェックでデータの異常が発見できるデータが生成され
る。すなわち、この方式を用いると、３系のコントロー
ラーの運転状態と出力を生成する計算機４が把握してい
るコントローラーの運転状態とが一致しないと、全く意
味のない、少なくとも巡回符号チェックでデータの異常
が発見できるデータが生成される。本実施例では３ビッ
トの巡回符号による例で説明したが、データの異常検出
の信頼性を向上させるためには、冗長符号のビット長を
長くすることにより達成できる。
【００３７】従って本実施例で説明したように巡回符号
によるデータの異常チェックを行なう場合、データの異
常チェックを実行する装置のフェールセーフ性が保証で
きれば、本システム全体をフェールセーフにすることが
できる。また、コントローラーが何か意味のある文章を
文字コードの列として出力する場合、コントローラーの
１つが故障して誤ったデータを出力し、出力データを生
成する計算機４が誤って故障した系の出力を取り込んだ
としても、計算機の中では３つの系からのデータがスク
ランブルされるため全く意味のないデータが生成される
ことになる。ここでこの文字コード列のデータが、プリ
ンタや端末装置等の表示装置に出力される場合を考える
と、全く意味のない文字コード列のデータが、表示装置
上で全く意味のないデータとして表示されることになる
ため、表示装置を監視する人あるいは機械は、コントロ
ーラー及び出力生成計算機で異常が発生したことを認識
することができる。従って文字コード列をコントローラ
ーが出力する場合については、文字コード列で記述され
た文章自体、冗長性の大きいデータとなっているため、
フェールセーフ回路を途中介在させることなく、フェー
ルセーフ性を保証することができる。
によるデータの異常チェックを行なう場合、データの異
常チェックを実行する装置のフェールセーフ性が保証で
きれば、本システム全体をフェールセーフにすることが
できる。また、コントローラーが何か意味のある文章を
文字コードの列として出力する場合、コントローラーの
１つが故障して誤ったデータを出力し、出力データを生
成する計算機４が誤って故障した系の出力を取り込んだ
としても、計算機の中では３つの系からのデータがスク
ランブルされるため全く意味のないデータが生成される
ことになる。ここでこの文字コード列のデータが、プリ
ンタや端末装置等の表示装置に出力される場合を考える
と、全く意味のない文字コード列のデータが、表示装置
上で全く意味のないデータとして表示されることになる
ため、表示装置を監視する人あるいは機械は、コントロ
ーラー及び出力生成計算機で異常が発生したことを認識
することができる。従って文字コード列をコントローラ
ーが出力する場合については、文字コード列で記述され
た文章自体、冗長性の大きいデータとなっているため、
フェールセーフ回路を途中介在させることなく、フェー
ルセーフ性を保証することができる。
【００３８】また図６は１つのコントローラーに、異な
る３つのバージョンのプログラムを実装したものであ
る。この異なる３つのバージョンのプログラムは、機能
的には全く同じものであり、同じ入力に対し同じ出力を
するものであるが、異なった開発人員，開発言語等で開
発された全く別のバージョンのプログラムである。この
３つのプログラムのそれぞれの出力に対して、本実施例
で説明したデータのマスキング及び暗号化を行なう。こ
のマスキング及び暗号化されたそれぞれの出力データ
は、計算機で図５に示した方式によって復号される。こ
のように本発明は、図１に示したハードウェアダイバー
シティによる方式だけではなく、図６に示したようにソ
フトウェアダイバーシティのものに対しても適用可能で
ある。
る３つのバージョンのプログラムを実装したものであ
る。この異なる３つのバージョンのプログラムは、機能
的には全く同じものであり、同じ入力に対し同じ出力を
するものであるが、異なった開発人員，開発言語等で開
発された全く別のバージョンのプログラムである。この
３つのプログラムのそれぞれの出力に対して、本実施例
で説明したデータのマスキング及び暗号化を行なう。こ
のマスキング及び暗号化されたそれぞれの出力データ
は、計算機で図５に示した方式によって復号される。こ
のように本発明は、図１に示したハードウェアダイバー
シティによる方式だけではなく、図６に示したようにソ
フトウェアダイバーシティのものに対しても適用可能で
ある。
【００３９】図７は、本発明を電力系統のリモート保守
システムに適用した場合の実施例を示す。作業者は作業
を開始するとき、保守現場から携帯用入出力装置を用い
て電力系統を制御する。例えば図７において、系統Ａの
保守・点検を実施するとき、作業者の安全確保のため系
統Ａを流れる電流を止める必要がある。このとき、作業
者は携帯用入出力装置を用いて、変電所Ｘにある３重系
コントローラに、系統ＡのスイツチＳ１をオフにするよ
う要求する。３つのコントローラーはそれぞれスイツチ
Ｓ１をオフにするための処理を実行し、フェールセーフ
の保障された多数決論理回路へ制御データ（スイツチＳ
１をオフにするための制御データ）を送る。フェールセ
ーフ多数決論理回路は３つのコントローラーから送られ
てきた制御データの多数決をとり、系統Ａ及び系統Ｂの
オン・オフ制御を実行する。例えば３つのコントローラ
ーからいずれも系統ＡのスイツチＳ１のオフを要求する
制御データが送られてくると、フェールセーフ多数決論
理回路はスイツチＳ１をオフにする。
システムに適用した場合の実施例を示す。作業者は作業
を開始するとき、保守現場から携帯用入出力装置を用い
て電力系統を制御する。例えば図７において、系統Ａの
保守・点検を実施するとき、作業者の安全確保のため系
統Ａを流れる電流を止める必要がある。このとき、作業
者は携帯用入出力装置を用いて、変電所Ｘにある３重系
コントローラに、系統ＡのスイツチＳ１をオフにするよ
う要求する。３つのコントローラーはそれぞれスイツチ
Ｓ１をオフにするための処理を実行し、フェールセーフ
の保障された多数決論理回路へ制御データ（スイツチＳ
１をオフにするための制御データ）を送る。フェールセ
ーフ多数決論理回路は３つのコントローラーから送られ
てきた制御データの多数決をとり、系統Ａ及び系統Ｂの
オン・オフ制御を実行する。例えば３つのコントローラ
ーからいずれも系統ＡのスイツチＳ１のオフを要求する
制御データが送られてくると、フェールセーフ多数決論
理回路はスイツチＳ１をオフにする。
【００４０】また、系統Ａ及びＢの状態（スイツチのオ
ン・オフの状態）は３つのコントローラーでそれぞれフ
ェールセーフにモニタされており、スイツチＳ１がオフ
になっていることがモニタされると、各コントローラー
は作業者が携帯している入出力装置に対して、回答情報
を出力する。ここで生成される回答情報は“スイツチＳ
１制御オフ完了”という文字列であるとする。３つのコ
ントローラでは、それぞれこの回答情報にＣＲＣ等の冗
長符号を付加し、マスキング処理及び暗号符号化処理を
行なった後、データを制御用計算機に送る。制御用計算
機では、出力データの合成及び暗号の復号化を実行し出
力データを復号し、携帯用入出力装置に出力する。入出
力装置では送られてきた出力データが符号語であること
をフェールセーフにチェックし、もし符号語であるとき
は出力として送られてきた文字列をデイスプレイ上に表
示し、もし符号語でないときはエラーが発生したことを
デイスプレイ上に表示する。
ン・オフの状態）は３つのコントローラーでそれぞれフ
ェールセーフにモニタされており、スイツチＳ１がオフ
になっていることがモニタされると、各コントローラー
は作業者が携帯している入出力装置に対して、回答情報
を出力する。ここで生成される回答情報は“スイツチＳ
１制御オフ完了”という文字列であるとする。３つのコ
ントローラでは、それぞれこの回答情報にＣＲＣ等の冗
長符号を付加し、マスキング処理及び暗号符号化処理を
行なった後、データを制御用計算機に送る。制御用計算
機では、出力データの合成及び暗号の復号化を実行し出
力データを復号し、携帯用入出力装置に出力する。入出
力装置では送られてきた出力データが符号語であること
をフェールセーフにチェックし、もし符号語であるとき
は出力として送られてきた文字列をデイスプレイ上に表
示し、もし符号語でないときはエラーが発生したことを
デイスプレイ上に表示する。
【００４１】以上のように本発明を電力系統の保守作業
に適用することにより、フェールセーフの保証されたシ
ステムを構築することができる。
に適用することにより、フェールセーフの保証されたシ
ステムを構築することができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、フェールセーフ性の保
証された特殊な回路を使用することなく、フェールセー
フ性を保証することができるシステムを構成することが
できる。
証された特殊な回路を使用することなく、フェールセー
フ性を保証することができるシステムを構成することが
できる。
【図１】本発明の一実施例であるシステム構成図であ
る。
る。
【図２】図１における各コントローラーが３重系で運転
されている場合の処理を説明する図である。
されている場合の処理を説明する図である。
【図３】３重系で運転されている場合の図１の出力デー
タ生成装置での処理を説明する図である。
タ生成装置での処理を説明する図である。
【図４】図１における各コントローラーが２重系で運転
されている場合の処理を説明する図である。
されている場合の処理を説明する図である。
【図５】２重系で運転されている場合の図１の出力デー
タ生成装置での処理を説明する図である。
タ生成装置での処理を説明する図である。
【図６】本発明の他の実施例であるシステム構成図であ
る。
る。
【図７】本発明を電力系統のリモート保守システムに適
用した場合の実施例を示すシステム構成図である。
用した場合の実施例を示すシステム構成図である。
１，２，３…コントローラー、４…出力データ生成装
置、４１…出力データの合成部，４２…巡回シフトによ
る復号部。
置、４１…出力データの合成部，４２…巡回シフトによ
る復号部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 延久 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 能見 誠 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 解良 和郎 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 保坂 秀行 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 柳 斉 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内
Claims (9)
- 【請求項１】多重系の情報処理装置から構成されるシス
テムにおいて、前記情報処理装置の各々が１つのデータ
の異なる部分を出力し、当該各系から出力されるデータ
を合成し且つ当該合成結果が前記１つのデータをなすか
否かを検出する合成検出手段を設け、前記合成検出手段
により否と判定された場合、システム内での異常を認識
することを特徴とする情報処理システム。 - 【請求項２】多重系の情報処理装置から構成されるシス
テムにおいて、前記情報処理装置の各々が１つのデータ
の異なる部分を出力し、当該各系から出力されるデータ
を合成し当該合成した結果を画面上に表示することを特
徴とする情報処理システム。 - 【請求項３】多重系の情報処理装置から構成されるシス
テムにおいて、前記各情報処理装置は、自身が処理した
データを冗長化する手段と、当該冗長化されたデータを
予め定められたマスク情報によりマスクする手段と、当
該マスクされたデータを符号化する手段を有し、前記各
情報処理装置から出力される符号化データを合成する合
成手段と、当該合成手段により合成された符号化データ
を復号する復号手段とからなる出力データ生成装置を設
けたことを特徴とする情報処理システム。 - 【請求項４】請求項３において、前記マスク情報は、前
記各情報処理装置毎に予め個別に割り当てられることを
特徴とする情報処理システム。 - 【請求項５】請求項４において、前記個別に割り当てら
れたマスク情報は、前記多重化された各情報処理装置の
処理状態に応じて変更されることを特徴とする情報処理
システム。 - 【請求項６】多重の情報処理装置によって構成されるシ
ステムにおいて、前記各情報処理装置はそれぞれ異なる
不完全な出力データを出力し、すべての情報処理手段か
ら出力される不完全な出力データ群のうち所定の複数個
の出力データを集めることによって完全な出力データを
完成する手段と、この完成されたデータの不完全性を検
出する手段を設けた情報処理装置。 - 【請求項７】請求項６において、前記多重化された複数
の情報処理装置のそれぞれは、相互に情報を交換するこ
とにより、多重系の情報処理装置の運転状態を認識し、
前記認識された運転状態を構成する情報処理装置のうち
異常の発生したものからの出力データを使用しないで、
完全な出力データを完成するように、不完全な出力デー
タの出力方式を切り替えることを特徴とする情報処理シ
ステム。 - 【請求項８】電力系統内に配置された遮断器の開閉を多
重化された計算機で制御するものであって、前記各計算
機は前記遮断器の開閉状態を示すデータのそれぞれ異な
る部分を出力し、当該各系から出力されるデータを合成
し且つ当該合成結果が前記開閉状態を示すデータをなす
か否かを検出する合成検出手段を設け、前記合成検出手
段により否と判定された場合、前記多重化された制御用
計算機内での異常発生を認識することを特徴とする電力
系統保守システム。 - 【請求項９】電力系統内に配置された遮断器の開閉を多
重化された計算機で制御するものであって、前記各計算
機は、前記遮断器の開閉状態を示すデータをそれぞれ冗
長化し当該冗長化されたデータを予め定められたマスク
情報によりマスクし出力し、前記各計算機から出力され
たマスクされたデータを合成し当該合成結果が前記遮断
器の開閉状態を示すデータであるか否かを判定する出力
合成部を備え、前記出力合成部の出力結果に基づいて前
記多重化された制御用計算機内での異常発生を認識する
ことを特徴とする電力系統保守システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4033116A JPH05233344A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 情報処理装置 |
| EP19930102483 EP0556805A2 (en) | 1992-02-20 | 1993-02-17 | Fail-safe information processing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4033116A JPH05233344A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 情報処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05233344A true JPH05233344A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12377671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4033116A Pending JPH05233344A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 情報処理装置 |
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