JPH05257573A - データ処理装置の停電処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源の瞬断や瞬時電圧低下などの瞬時停電発
生時にもデータ処理動作を中断せずに継続できるととも
に、長停電が発生した場合だけデータ処理動作を一時中
断して復電後の再開処理とデータ処理動作の継続が確実
に行える可用性と経済性に優れたデータ処理装置の停電
処理方式を得る。 【構成】 中央処理装置３と入出力制御装置９及び入出
力装置１０，１１に各々無停電電源装置２１，２２を接
続してバッテリ・バックアップ可能とし、無停電電源装
置２２内の終止予告検出部２３からの給電終止予告信号
２３１を中央処理装置３内の停電検出部３３へ送るよう
に成し、ここから停電復電制御部３４へ停電検出信号３
３１と復電検出信号３３２を伝達し、さらには電源制御
部３５を介してＩ／Ｏパワーシーケンス信号３５１を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、データ処理装置の停
電処理方式に係り、特に商用電源の瞬断と瞬時電圧低下
発生時の処理及び長停電発生時の処理、並びに停電発生
時の入出力装置電源切断処理を改良したデータ処理装置
の停電処理方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、例えば特開昭６０−２４１１１
５号公報に示された従来のデータ処理装置における電源
瞬断回復処理方式の構成図であり、図において、１は直
流電源装置、２は電源入力瞬断・復旧検出部、３はＣＰ
Ｕ、４は電源瞬断回復処理部、５はキー記憶装置、６は
主記憶装置、７は退避領域、８は停電の間主記憶装置６
の電圧を維持するバックアップ電池、９は入出力制御装
置、１０，１１は入出力装置、１２は交流電源入力、１
３は供給直流電圧、１４は割込み信号を示す。直流電源
装置１は交流電源入力１２が瞬断しても、退避処理が十
分に可能な所定の時間、たとえば数百ミリ秒の間、供給
直流電圧１３を維持することができるものである。

【０００３】次に、図５に示すような従来のデータ処理
装置における電源瞬断回復処理方式の動作について説明
する。電源入力瞬断・復旧検出部２は交流電源入力１２
の瞬断および復旧を検出し、それぞれにおいて、ＣＰＵ
３に対して割込み信号１４を発生する。ＣＰＵ３の電源
瞬断回復処理部４は瞬断および復旧検出による割込み信
号１４を受付けて、電源入力瞬断発生時には実行中の処
理を中断してＣＰＵ３やキー記憶装置５の必要情報を主
記憶装置６の退避領域７に退避させ、そして電源入力瞬
断復旧時には、退避した情報を用いて回復処理を行う。
回復処理においては、ＣＰＵ３やキー記憶装置５の復元
とともに、入出力制御装置９と入出力装置１０，１１の
リセット初期化動作と入出力要求の再試行も行う。

【０００４】図６は、データ処理装置全体を容量の大き
い無停電電源装置によってバッテリ・バックアップする
場合の構成図であり、図において、２０はデータ処理装
置全体の所要電力に見合う出力容量を持つ無停電電源装
置（以下、ＵＰＳと略記する）、３は中央処理装置、３
１は主記憶部、３２はチャネル部、９は入出力制御装
置、１０，１１は入出力装置、１２は交流電源入力、２
０１〜２０４は交流電源入力１２が停電しても一定時間
バッテリ・バックアップされて給電を継続できるＵＰＳ
２０の交流電源出力で、各々中央処理装置３と入出力制
御装置９と入出力装置１０，１１の電源入力となる。Ｕ
ＰＳ２０は鉛蓄電池やアルカリ蓄電池などによって停電
時も給電を継続するもので、停電補償時間はその特性か
らして５〜１０分間あるいはそれ以上のものが一般的で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来のデー
タ処理装置における電源瞬断回復処理方式は以上のよう
に構成されているので、数十ミリ秒から数秒間程度の交
流電源入力の瞬断や瞬時電圧低下などの瞬時停電発生で
さえもデータ処理装置が処理を中断してしまい、復電時
の回復処理もＣＰＵの復元とともに入出力制御装置と入
出力装置のリセット初期化および入出力要求の再試行を
行うため、瞬時停電の時間に比べて極めて長い再立ち上
げ時間が必要で、また、バッテリ・バックアップされて
いない部分、特に入出力制御装置や入出力装置において
は、停電発生時にチャネル部との入出力インターフェー
スに外乱を与えたり、完全に交流電源入力が無くならな
い中途半端な瞬時停電の場合に電源アラームの異常状態
が保持されてしまうなどの影響が内部に残ってしまい、
復電時のリセット初期化が確実に行えないことが生じる
などの問題点があった。

【０００６】これら問題点を解消するために、図６に示
すような容量の大きい無停電電源装置（ＵＰＳ２０）に
よってデータ処理装置全体をバッテリ・バックアップす
る場合の構成では、無停電電源装置の容量が大きいうえ
蓄電池の特性からして停電補償時間が長く、その結果と
して価格が高い、重量が極めて重い、充電時の入力所要
電力が大きくその継続時間も長いなどの問題点があり、
さらに重量が重く入力所要電力が大きいことなどから、
設置のための設備工事コストが極めて高くなるという問
題点もあった。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、瞬断や瞬時電圧低下などの瞬
時停電発生時にも、データ処理動作を中断することなく
継続でき、長停電が発生した場合だけ停電検出を行って
データ処理動作を中断し、復電後に確実な再開処理がで
きる可用性と経済性に優れたデータ処理装置の停電処理
方式を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るデータ処
理装置の停電処理方式は、停電発生後Ｔ１時間に渡って
中央処理装置に給電するための第１の無停電電源装置
と、Ｔ１時間より短いＴ２時間の間だけ入出力制御装置
と入出力装置に給電するための第２の無停電電源装置
と、Ｔ２時間に到る前に給電終止予告を行う手段とを備
えて、Ｔ２時間よりも短い停電の場合には停電検出を一
切行わず、Ｔ２時間を超える停電が発生した場合だけ、
給電終止予告を行う手段により停電検出とするようにし
たものである。

【０００９】また、停電発生時に入出力制御装置と入出
力装置が第２の無停電電源装置から給電を受けている間
に、給電終止予告を行う手段により停電検出として実行
中のデータ処理動作を停止し、その後に通常の電源投入
切断制御手段により入出力制御装置と入出力装置の電源
切断を行い復電時に電源再投入を行うものである。

【００１０】

【作用】上記のように構成されたデータ処理装置の停電
処理方式は、入出力制御装置と入出力装置に給電するた
めの第２の無停電電源装置での給電終止予告を行う手段
により停電検出とするので、停電が発生しても、入出力
制御装置と入出力装置が給電されている間は停電検出と
せずにデータ処理動作を継続でき、長停電の場合だけ停
電検出を行って必要な情報を保持して実行中のデータ処
理を停止する。

【００１１】また、停電発生時に入出力制御装置と入出
力装置が給電を受けている間にデータ処理動作を停止
し、その後に通常の電源切断制御手段で停電による影響
を残すことなくチャネル部との入出力インターフェース
に外乱を与えることもなく入出力制御装置と入出力装置
の電源を切断する。

【００１２】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの実施例の構成図であり、図において、
３は中央処理装置、９は入出力制御装置、１０，１１は
入出力装置、３１は主記憶部、３２はチャネル部、３３
は外部からの信号状態により停電及び復電を判定する停
電検出部、３４は停電検出時に情報の保持とデータ処理
動作の停止制御及び復電時の再開処理制御を行う停電復
電制御部、３５は入出力制御装置９と入出力装置１０，
１１の電源投入切断信号を出力する電源制御部（以下、
Ｉ／Ｏ ＰＳＥＱと略記する）、２１は中央処理装置３
に給電できるだけの出力容量を有し、Ｔ１時間の停電補
償が可能な無停電電源装置（以下、ＵＰＳＬと略記す
る）、２２は入出力制御装置９と入出力装置１０，１１
に給電できるだけの出力容量を有し、Ｔ２時間の停電補
償が可能な無停電電源装置（以下、ＵＰＳＳと略記す
る）、２３はＵＰＳＳ２２が停電補償時間Ｔ２に到る前
に給電終止予告状態を検出すための終止予告検出部であ
り、無停電電源装置のタイプによってその検出方法が異
なる。たとえば蓄電部がフライホイール発電機によって
構成される無停電電源装置の場合は回転数の低下を監視
して検出し、鉛蓄電池やコンデンサなどで構成される無
停電電源装置の場合には残存電圧レベルを監視すること
で検出している。

【００１３】３２１はチャネル部３２と入出力制御装置
９の間の入出力インターフェース・バス、３５１はＩ／
Ｏ ＰＳＥＱ３５から出力される電源投入切断制御のた
めのＩ／Ｏパワーシーケンス信号、３５２，３５３は前
記パワーシーケンス信号３５１と同じ機能を持つＩ／Ｏ
パワーシーケンス信号であり、これらの信号は電源投入
時においては入出力制御装置９と入出力装置１０，１１
で各々一定の遅延をもって順次伝達されるが電源切断時
には即時伝達されるものとする。２３１は停電検出部３
３が停電及び復電の判定に用いるための給電終止予告信
号、３３１は停電検出信号、３３２は復電検出信号、３
４１は停電復電制御部３４がＩ／Ｏ ＰＳＥＱ３５へ送
るＩ／Ｏ電源制御信号、１２は交流電源入力、２１１は
中央処理装置３に給電するためのＵＳＰＬ２１の交流電
源出力、２２１〜２２３は入出力制御装置９と入出力装
置１０，１１に給電するためのＵＰＳＳ２２の交流電源
出力である。

【００１４】図２はこの実施例における停電処理方式の
動作を示すタイムチャートであり、瞬断や瞬時電圧低下
などでＴ２時間以下の瞬時停電が発生した場合とＴ２時
間を超える停電が発生した場合とを示している。

【００１５】次に動作について説明する。まず、瞬時停
電が発生した場合には交流電源入力１２に瞬断や瞬時電
圧低下などの異常が現れるが、交流電源出力２１１及び
交流電源出力２２１〜２２３は、各々ＵＰＳＬ２１とＵ
ＰＳＳ２２のバッテリ・バックアップにより、Ｔ２時間
の範囲内では正常な出力を維持しており、ＵＰＳＳ２２
内の終止予告検出部２３も給電終止予告状態に到ってお
らず給電終止予告信号２３１は出力されずこの間に交流
電源入力１２が復電すればデータ処理装置３は何の影響
設けずデータ処理動作を継続する。

【００１６】一方、停電が発生した場合にも前記の説明
と同様にＵＰＳＬ２１とＵＰＳＳ２２のバッテリ・バッ
クアップにより交流電源出力２１１及び交流電源出力２
２１〜２２３は正常に維持されるが、停電状態が長く続
くと、ＵＰＳＳ２２内の終止予告検出部２３が給電終止
予告状態を検出して給電終止予告信号２３１を出力す
る。中央処理装置３内の停電検出部３３は給電終止予告
信号２３１を受信すると、停電検出信号３３１を出力
し、停電復電制御部３４は、これにより情報の保持とデ
ータ処理動作の停止を行ったうえで、Ｉ／Ｏ電源制御信
号３４１をオフにして切断指令としてＩ／Ｏ ＰＳＥＱ
３５へ送出するので、Ｉ／Ｏ ＰＳＥＱ３５はＩ／Ｏパ
ワーシーケンス信号３５１をオフして入出力制御装置９
と入出力装置１０，１１の電源を切断する。なお、ＵＰ
ＳＳ２２での給電終止予告状態の検出は、以上のような
制御動作が確実に完了するまで交流電源出力２２１〜２
２３が正常に維持されているに十分なだけ前もって行わ
れるものとする。

【００１７】交流電源入力１２が復電してＵＰＳＳ２２
の蓄電池が充電されると、給電終止予告信号２３１が無
くなり、停電検出部３３は復電検出信号３３２を出力
し、停電復電制御部３４はこれによりＩ／Ｏ電源制御信
号３４１をオンにして投入指令としてＩ／Ｏ ＰＳＥＱ
３５へ送出するので、Ｉ／Ｏ ＰＳＥＱ３５はＩ／Ｏパ
ワーシーケンス信号３５１をオンして入出力制御装置９
と入出力装置１０，１１の電源を投入する。その後、停
電復電制御部３４が再開処理制御を行ってデータ処理動
作を継続する。

【００１８】なお、停電が瞬時で回復するのかあるいは
長停電となるのかは、当然ながら発生時点では予測でき
ないものであり、停電補償時間Ｔ２はＵＰＳＳ２２の出
力容量とこれに接続される入出力制御装置９及び入出力
装置１０，１１の負荷容量に基づく電力消費の関係で決
定されるもので、給電終止予告状態に何時到るかもこの
関係に従っている。

【００１９】本実施例の中で、あえて瞬時停電あるいは
停電と区別して呼称しているのは、Ｔ２時間に到る前、
すなわちＵＰＳＳ２２の交流電源出力２２１〜２２３が
正常に維持され、かつ給電終止予告信号２３１が出力さ
れる前に復電した場合を瞬時停電とし、停電が継続して
給電終止予告信号２３１が出力された場合を停電として
説明の便宜をはかったものである。

【００２０】実施例２．図３は入出力制御装置９と入出
力装置１０，１１に給電するための無停電電源装置が２
台の実施例の構成図であり、また、図４はこの実施例に
おける停電処理方式の動作を示すタイムチャートであ
る。なお、実施例１と同一の構成要素または相当する構
成要素については同一符号を付してその説明を省略す
る。図において、２２ａは入出力制御装置９に給電する
ための無停電電源装置（以下、ＵＰＳＳと略記する）、
２２ｂは入出力装置１０，１１に給電するための無停電
電源装置（以下、ＵＰＳＳと略記する）、２３ａ，２３
ｂはＵＰＳＳ２２ａとＵＰＳＳ２２ｂの給電終止予告状
態を検出するための終止予告検出部、２３１ａ，２３１
ｂは各々の終止予告検出部２３ａ，２３ｂが出力する給
電終止予告信号、２７はＵＰＳＳ２２ａの給電終止予告
信号２３１ａとＵＰＳＳ２２ｂの給電終止予告信号２３
１ｂのオア条件で信号を出力するオア・ゲート、２８
は、このオア・ゲート２７から出力され、停電検出部３
３が停電及び復電の判定に用いるための給電終止予告信
号である。

【００２１】次に動作について説明する。停電が発生す
ると、ＵＰＳＬ２１とＵＰＳＳ２２ａ及びＵＰＳＳ２２
ｂのバッテリ・バックアップにより、交流電源出力２１
１及び交流電源出力２２１〜２２３は正常に維持される
が、停電状態が長く続くと、ＵＰＳＳ２２ａ，２２ｂの
終止予告検出部２３ａ，２３ｂは給電終止予告状態を検
出する。この実施例では、ＵＰＳＳ２２ａの出力容量と
これに接続される入出力制御装置９の負荷容量の関係、
及びＵＰＳＳ２２ｂの出力容量とこれに接続される入出
力装置１０，１１の負荷容量の関係において、ＵＰＳＳ
２２ａの方がＵＰＳＳ２２ｂよりも長い停電補償時間Ｔ
２を得られる場合としており、ＵＰＳＳ２２ｂ内の終止
予告検出部２３ｂが先に給電終止予告信号２３１ｂを出
力し、オア・ゲート２７を介して給電終止予告信号２８
が停電検出部３３に送出されて、ＵＰＳＳ２２ｂから入
出力装置１０，１１へ給電される交流電源出力２２２，
２２３が正常に維持されている間に、停電復電制御部３
４による停電時の処理が行われる。

【００２２】なお、上記実施例では中央処理装置の数を
１台とし、入出力制御装置の数を１台とし、入出力装置
の数を２台とし、無停電電源装置の数を２台もしくは３
台としたが、これらの事項はシステム設計によって決定
されるべきものであり、この発明は上記実施例として示
した設計に限定されるものではない。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２４】中央処理装置に給電を行う第１の無停電電
源装置と入出力制御装置及び入出力装置に給電を行う前
記第１の無停電電源装置より停電補償時間の短い瞬時停
電対策を目的とした第２の無停電電源装置とで停電時に
データ処理装置のバッテリ・バックアップを行う構成と
し、入出力制御装置と、入出力装置に給電を行う第２の
無停電電源装置が停電補償時間に到る前に給電終止予告
の検出を行うように成し、この給電終止予告が検出され
た場合だけ停電処理を行うようにしたので瞬時停電発生
時にはデータ処理動作を中断することなく継続し、長停
電が発生した場合だけデータ処理動作を中断して復電を
持つことができる可用性の高いデータ処理装置が得られ
る。

【００２５】国内の停電に関する電力品質としては数十
ミリ秒から数秒間程度の瞬時停電が６０〜９０％前後を
占めており、入出力制御装置と入出力装置に給電を行う
無停電電源装置には、停電補償時間が長い代わりに蓄電
部が鉛蓄電池やアルカリ蓄電池などで構成されるため、
重量が重く、寸法が大きく、充電時の入力所要電力が大
きくその継続時間も長く、さらにはそのための設備工事
コストが高く、蓄電池交換などの保守費用もかさむ無停
電電源装置を用いることなく、短時間の停電補償を得意
とする小形軽量で充電時間が短く安価な保守費用も安い
フライホイール発電機やコンデンサで構成される無停電
電源装置を利用でき、最低限中央処理装置にだけ停電補
償時間の長い無停電電源装置を用いることで済み極めて
経済性に優れた大規模なデータ処理装置を構成できる。

【００２６】停電発生時、入出力制御装置と入出力装置
が無停電電源装置から給電を受けている間に給電終止予
告の検出を行って通常の電源投入切断制御を用いて入出
力制御装置と入出力装置の電源切断を行うようにしたの
で、入出力インターフェースに外乱を与えず、停電によ
る影響を残すことなく復電時に確実な再開処理が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】この発明の実施例１の動作を示すタイムチャー
トである。

【図３】この発明の実施例２を示す構成図である。

【図４】この発明の実施例２の動作を示すタイムチャー
トである。

【図５】従来のデータ処理装置における電源瞬断回復処
理方式の構成図である。

【図６】従来のデータ処理装置全体を容量の大きい無停
電電源装置によってバッテリ・バックアップする場合の
構成図である。

【符号の説明】

３ 中央処理装置 ９ 入出力制御装置 １０，１１ 入出力装置 ２１ 無停電電源装置 ２２，２２ａ，２２ｂ 無停電電源装置 ２３，２３ａ，２３ｂ 終止予告検出部 ３１ 主記憶部 ３３ 停電検出部 ３４ 停電復電制御部 ３５ 電源制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央処理装置と入出力制御装置及び入出
   力装置とから構成され、停電を検出した時点でその後の
   再開処理と継続処理に必要な情報を中央処理装置の主記
   憶部に保持してデータ処理動作を停止し、復電時にこの
   情報を用いて再開処理を行って継続処理に移る手段を有
   するデータ処理装置において、停電発生後、Ｔ１時間に
   渡って中央処理装置に給電するための第１の無停電電源
   装置と、Ｔ１時間より短いＴ２時間の間だけ入出力制御
   装置と入出力装置に給電するための第２の無停電電源装
   置と、Ｔ２時間に到る前に給電終止予告を行う手段とを
   備え、Ｔ２時間よりも短い停電が発生した場合には停電
   検出を一切行わずデータ処理動作を継続し、Ｔ２時間を
   超える停電が発生した場合だけ、前記の給電終止予告を
   行う手段により停電検出として復電時の再開処理と継続
   処理に必要な情報を保持して実行中のデータ処理を停止
   することを特徴とするデータ処理装置の停電処理方式。
2. 【請求項２】 停電発生時入出力制御装置と、入出力装
   置が第２の無停電電源装置から給電を受けている間に給
   電終止予告を行う手段により停電検出として実行中のデ
   ータ処理を停止し、その後に通常の電源投入切断制御手
   段により入出力制御装置と入出力装置の電源切断を行
   い、復電時に電源再投入を行うことを特徴とする請求項
   第１項記載のデータ処理装置の停電処理方式。