JPH06138902A - 二重化制御装置 - Google Patents
二重化制御装置Info
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- JPH06138902A JPH06138902A JP29252992A JP29252992A JPH06138902A JP H06138902 A JPH06138902 A JP H06138902A JP 29252992 A JP29252992 A JP 29252992A JP 29252992 A JP29252992 A JP 29252992A JP H06138902 A JPH06138902 A JP H06138902A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 常用系と待機系の切り換え時にも出力が変動
することのない二重化制御装置を提供する。 【構成】 常用系に切り換えられた当初に機能して、演
算処理部への供給データを、それまで供給されていたデ
ータから、常用系入力部が出力するデータｘA へと漸近
させる処理（ＳＴ２〜ＳＴ３）と、常用系演算処理部へ
の供給データｘA＋ｙA と待機系入力部の出力データｘ
B との偏差ｙB を求め、これがｙBMAXを越えていなけれ
ば、ｘA ＋ｙA を待機系演算処理部に供給し、ｙBMAXを
越えていれば、待機系入力部の出力データｘB にｙBMAX
を加算したデータｘB ＋ｙBMAXを供給する処理（ＳＴ１
２〜ＳＴ１５）を備える。
することのない二重化制御装置を提供する。 【構成】 常用系に切り換えられた当初に機能して、演
算処理部への供給データを、それまで供給されていたデ
ータから、常用系入力部が出力するデータｘA へと漸近
させる処理（ＳＴ２〜ＳＴ３）と、常用系演算処理部へ
の供給データｘA＋ｙA と待機系入力部の出力データｘ
B との偏差ｙB を求め、これがｙBMAXを越えていなけれ
ば、ｘA ＋ｙA を待機系演算処理部に供給し、ｙBMAXを
越えていれば、待機系入力部の出力データｘB にｙBMAX
を加算したデータｘB ＋ｙBMAXを供給する処理（ＳＴ１
２〜ＳＴ１５）を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プロセス制御などに
用いられる制御装置に関し、特に、装置の信頼性を向上
させる為に二重化した構成を採る二重化制御装置に関す
る。
用いられる制御装置に関し、特に、装置の信頼性を向上
させる為に二重化した構成を採る二重化制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、プロセス制御装置には、信頼性
向上の為に制御ユニットが二重化されて常用系と待機系
とを備えるものがあるが、かかる二重化制御装置では、
待機系が常用系に切り換わった瞬間において、演算結果
が突変しないようにする必要がある。そこで、各種の演
算処理のうち時間的要素や記憶的機能を持つもの、例え
ば、一次遅れ演算やむだ時間演算などは、常用系におけ
る演算結果を待機系側でトラッキングする方法が採られ
ている。
向上の為に制御ユニットが二重化されて常用系と待機系
とを備えるものがあるが、かかる二重化制御装置では、
待機系が常用系に切り換わった瞬間において、演算結果
が突変しないようにする必要がある。そこで、各種の演
算処理のうち時間的要素や記憶的機能を持つもの、例え
ば、一次遅れ演算やむだ時間演算などは、常用系におけ
る演算結果を待機系側でトラッキングする方法が採られ
ている。
【０００３】図５は、かかるトラッキング機能を有する
従来の二重化制御装置について計装流れ図を示したもの
である。この装置は、伝送器２１からのアナログ信号Ａ
Ｉを受ける２個の制御ユニット２２A ，２２B と、各制
御ユニット２２A ，２２B のアナログ出力ＡＯを受け、
その一方の信号を操作端２４に出力するユニット切換モ
ジュール２３とで構成されている。制御ユニット２
２A ，２２B は、ユニット切換モジュール２３からのユ
ニット選択信号ＡＣＴ／ＢＡＫを受けて待機系か常用系
かのいずれかに設定されるが、今は、制御ユニット２２
A が常用系（ＡＣＴ）であり、制御ユニット２２B が待
機系（ＢＡＫ）であるとする。尚、図５において、伝送
器２１からのアナログ信号は、例えば圧力や温度につい
ての信号であり、また、操作端２４はバルブなどを制御
するものである。
従来の二重化制御装置について計装流れ図を示したもの
である。この装置は、伝送器２１からのアナログ信号Ａ
Ｉを受ける２個の制御ユニット２２A ，２２B と、各制
御ユニット２２A ，２２B のアナログ出力ＡＯを受け、
その一方の信号を操作端２４に出力するユニット切換モ
ジュール２３とで構成されている。制御ユニット２
２A ，２２B は、ユニット切換モジュール２３からのユ
ニット選択信号ＡＣＴ／ＢＡＫを受けて待機系か常用系
かのいずれかに設定されるが、今は、制御ユニット２２
A が常用系（ＡＣＴ）であり、制御ユニット２２B が待
機系（ＢＡＫ）であるとする。尚、図５において、伝送
器２１からのアナログ信号は、例えば圧力や温度につい
ての信号であり、また、操作端２４はバルブなどを制御
するものである。
【０００４】制御ユニット２２A ，２２B は、アナログ
信号ＡＩをデジタル信号に変換する入力部２５A ，２５
B と、演算内容の定義されている演算処理部２６A ，２
６Bと、演算処理結果をアナログ信号に変換する出力部
２７A ，２７B とで構成されており、２個の制御ユニッ
ト２２A ，２２B は、通信バス２８によって接続されて
いる。演算処理部２６A ，２６B は、アプリケーション
プログラムによって構成されるが、ここでは、一次遅れ
演算２９A ，２９B と、加算演算３０A ，３０ B が定義
され、通信バス２８を介しての信号受渡しが定義されて
いるとする。そして、制御ユニット２２A が常用系であ
り、制御ユニット２２B が待機系であるので、制御ユニ
ット２２B の一次遅れ演算２９B は処理されず、一次遅
れ演算部２９A の演算結果にトラッキングしている。
信号ＡＩをデジタル信号に変換する入力部２５A ，２５
B と、演算内容の定義されている演算処理部２６A ，２
６Bと、演算処理結果をアナログ信号に変換する出力部
２７A ，２７B とで構成されており、２個の制御ユニッ
ト２２A ，２２B は、通信バス２８によって接続されて
いる。演算処理部２６A ，２６B は、アプリケーション
プログラムによって構成されるが、ここでは、一次遅れ
演算２９A ，２９B と、加算演算３０A ，３０ B が定義
され、通信バス２８を介しての信号受渡しが定義されて
いるとする。そして、制御ユニット２２A が常用系であ
り、制御ユニット２２B が待機系であるので、制御ユニ
ット２２B の一次遅れ演算２９B は処理されず、一次遅
れ演算部２９A の演算結果にトラッキングしている。
【０００５】なお、図５では、演算内容が一次遅れ演算
などである場合について説明したが、例えば、加減算、
乗除算などは、各演算ユニットの演算結果に差が生じな
いとの前提でトラッキングを行っていない。つまり、従
来の二重化制御装置は、各演算処理部２６A ，２６B へ
の供給データが、常用系と待機系とで差がないことを前
提としている。
などである場合について説明したが、例えば、加減算、
乗除算などは、各演算ユニットの演算結果に差が生じな
いとの前提でトラッキングを行っていない。つまり、従
来の二重化制御装置は、各演算処理部２６A ，２６B へ
の供給データが、常用系と待機系とで差がないことを前
提としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、演算処理部２
６A ，２６B に供給されるデータは、２つの入力部２５
A ，２５B の精度のバラツキなどによって同一とはなら
ず、特に、各制御ユニットが持つ入力信号の点数が多く
なれば、それらの入力部の精度のバラツキによって、保
証できる誤差はより大きくなってしまう。
６A ，２６B に供給されるデータは、２つの入力部２５
A ，２５B の精度のバラツキなどによって同一とはなら
ず、特に、各制御ユニットが持つ入力信号の点数が多く
なれば、それらの入力部の精度のバラツキによって、保
証できる誤差はより大きくなってしまう。
【０００７】従って、実際には、加減算などの演算結果
でも常用系と待機系間で差が生じてしまい、ＡＣＴ／Ｂ
ＡＫの切り換え時に出力信号が変動することになる。特
に、演算処理で信号に大きな係数（比率）をかけて出力
信号としているような場合は、切り換え時に操作端２４
が変動（突変）してしまうことになる。ここで、演算処
理部２６A ，２６B への供給データの差が、予めはっき
りしていれば、一方の制御ユニットのアプリケーション
プログラムで、固定値による補正をかける方法も考えら
れる。しかし、２つの制御ユニットでアプリケーション
プログラムが異なるのは管理面から非常に不都合であ
り、また、制御ユニットが故障して予備ユニットに置き
換える時に、その都度補正を再考しなければならないの
で、この方法は実用性に乏しい。
でも常用系と待機系間で差が生じてしまい、ＡＣＴ／Ｂ
ＡＫの切り換え時に出力信号が変動することになる。特
に、演算処理で信号に大きな係数（比率）をかけて出力
信号としているような場合は、切り換え時に操作端２４
が変動（突変）してしまうことになる。ここで、演算処
理部２６A ，２６B への供給データの差が、予めはっき
りしていれば、一方の制御ユニットのアプリケーション
プログラムで、固定値による補正をかける方法も考えら
れる。しかし、２つの制御ユニットでアプリケーション
プログラムが異なるのは管理面から非常に不都合であ
り、また、制御ユニットが故障して予備ユニットに置き
換える時に、その都度補正を再考しなければならないの
で、この方法は実用性に乏しい。
【０００８】また、加減算や乗除算などの演算にトラッ
キング機能を持たせることもできるが、それでも、常用
系と待機系の切換直後は、演算処理部２６への供給デー
タそのものが変わることに伴って演算結果が変動するの
で、対策としては無意味である。この発明は、この問題
点に着目してなされたものであって、常用系と待機系の
切り換え時にも出力が変動することのない二重化制御装
置を提供することを目的とする。
キング機能を持たせることもできるが、それでも、常用
系と待機系の切換直後は、演算処理部２６への供給デー
タそのものが変わることに伴って演算結果が変動するの
で、対策としては無意味である。この発明は、この問題
点に着目してなされたものであって、常用系と待機系の
切り換え時にも出力が変動することのない二重化制御装
置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
為、この発明に係る二重化制御装置は、アナログ信号を
受けてこれをデジタル信号に変換する入力部と、予め設
定されたアプリケーションプログラムにしたがって前記
デジタル信号についての演算処理を行う演算処理部と、
この演算処理結果をアナログ信号に変換して出力する出
力部とからなる制御ユニットが二重化されて構成され、
一方が常用系として、他方が待機系として動作する二重
化制御装置において、常用系の制御ユニットにおいて
動作切り換え当初に機能して、常用系演算処理部への供
給データを、それまで供給されていたデータのレベルか
ら、常用系入力部が出力するデータのレべルへと漸次近
づける初期補正手段と、待機系の制御ユニットにおい
て機能して、常用系演算処理部への供給データと待機系
入力部が出力するデータとの偏差を求め、これが所定値
を越えていなければ、常用系の制御ユニットにおけると
同じ値の供給データを待機系演算処理部に供給し、逆に
所定値を越えていれば、待機系入力部が出力するデータ
に固定値を加算したデータを待機系演算処理部に供給す
るトラッキング手段とを特徴的に備えている。
為、この発明に係る二重化制御装置は、アナログ信号を
受けてこれをデジタル信号に変換する入力部と、予め設
定されたアプリケーションプログラムにしたがって前記
デジタル信号についての演算処理を行う演算処理部と、
この演算処理結果をアナログ信号に変換して出力する出
力部とからなる制御ユニットが二重化されて構成され、
一方が常用系として、他方が待機系として動作する二重
化制御装置において、常用系の制御ユニットにおいて
動作切り換え当初に機能して、常用系演算処理部への供
給データを、それまで供給されていたデータのレベルか
ら、常用系入力部が出力するデータのレべルへと漸次近
づける初期補正手段と、待機系の制御ユニットにおい
て機能して、常用系演算処理部への供給データと待機系
入力部が出力するデータとの偏差を求め、これが所定値
を越えていなければ、常用系の制御ユニットにおけると
同じ値の供給データを待機系演算処理部に供給し、逆に
所定値を越えていれば、待機系入力部が出力するデータ
に固定値を加算したデータを待機系演算処理部に供給す
るトラッキング手段とを特徴的に備えている。
【００１０】
【作用】 初期補正手段は、常用系の制御ユニットにおいて動作
切り換え当初に機能して、常用系演算処理部への供給デ
ータを、それまで供給されていたデータのレベルから、
常用系入力部が出力するデータのレべルに漸次近づけ
る。したがって、常用系の制御ユニットでは、演算処理
部への供給データが突変することがない。
切り換え当初に機能して、常用系演算処理部への供給デ
ータを、それまで供給されていたデータのレベルから、
常用系入力部が出力するデータのレべルに漸次近づけ
る。したがって、常用系の制御ユニットでは、演算処理
部への供給データが突変することがない。
【００１１】トラッキング手段は、待機系の制御ユニ
ットにおいて機能して、常用系演算処理部への供給デー
タと待機系入力部が出力するデータとの偏差を求め、こ
れが所定値を越えていなければ、常用系の制御ユニット
におけると同じ値の供給データを待機系演算処理部に供
給し、逆に所定値を越えていれば、待機系入力部が出力
するデータに固定値を加算したデータを待機系演算処理
部に供給する。
ットにおいて機能して、常用系演算処理部への供給デー
タと待機系入力部が出力するデータとの偏差を求め、こ
れが所定値を越えていなければ、常用系の制御ユニット
におけると同じ値の供給データを待機系演算処理部に供
給し、逆に所定値を越えていれば、待機系入力部が出力
するデータに固定値を加算したデータを待機系演算処理
部に供給する。
【００１２】ここで、偏差が所定値を越える場合とは、
例えば常用系の制御ユニットが故障したような場合であ
る。この場合、待機系の演算処理部に供給されるデータ
は、常用系でのデータに追従することなく、待機系の入
力部が出力するデータに追従することになる。従って、
故障が発見されて待機系が常用系に切り換わった後に、
円滑に本来の値に収束させることが可能となる。
例えば常用系の制御ユニットが故障したような場合であ
る。この場合、待機系の演算処理部に供給されるデータ
は、常用系でのデータに追従することなく、待機系の入
力部が出力するデータに追従することになる。従って、
故障が発見されて待機系が常用系に切り換わった後に、
円滑に本来の値に収束させることが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例に基づいて、この発明を更に詳
細に説明する。図１は、この発明の一実施例である二重
化制御装置について計装流れ図を図示したものである。
この装置の構成は、ハードウェア的には従来の装置と同
様であり、伝送器１からのアナログ信号ＡＩを受ける制
御ユニット２A ，２B と、各制御ユニット２A ，２B の
アナログ出力ＡＯを受けてその一方の信号を操作端４に
出力するユニット切換モジュール３とで構成されてい
る。そして、いま、制御ユニット２A が常用系（ＡＣ
Ｔ）であり、制御ユニット２B が待機系（ＢＡＫ）であ
るとする。ここで、両制御ユニット２A ，２B は、入力
部５A ，５B と、演算処理部６A ，６B と、出力部
７A ，７B と、通信バス８とで構成されているが、この
装置の特徴は、演算処理部６A ，６B への供給データに
ついて、トラッキングをしている点にある。
細に説明する。図１は、この発明の一実施例である二重
化制御装置について計装流れ図を図示したものである。
この装置の構成は、ハードウェア的には従来の装置と同
様であり、伝送器１からのアナログ信号ＡＩを受ける制
御ユニット２A ，２B と、各制御ユニット２A ，２B の
アナログ出力ＡＯを受けてその一方の信号を操作端４に
出力するユニット切換モジュール３とで構成されてい
る。そして、いま、制御ユニット２A が常用系（ＡＣ
Ｔ）であり、制御ユニット２B が待機系（ＢＡＫ）であ
るとする。ここで、両制御ユニット２A ，２B は、入力
部５A ，５B と、演算処理部６A ，６B と、出力部
７A ，７B と、通信バス８とで構成されているが、この
装置の特徴は、演算処理部６A ，６B への供給データに
ついて、トラッキングをしている点にある。
【００１４】図２は、このトラッキング機能の内容を具
体的に示したフローチャートである。以下、フローチャ
ートを参照しつつ、常用系と待機系の制御ユニットにお
ける動作内容を説明する。 〔常用系の制御ユニット２A の動作〕アナログ入力信号
ＡＩが入力部５A でＡ／Ｄ変換されてデジタルデータｘ
A となる（ステップＳＴ１）。次に、常用系における補
正値ｙA を算出する（ステップＳＴ２）。ここで、常用
系側の補正値ｙA は、待機系／常用系の切り換え時にお
ける、それまで待機系であった入力部５B からの生の出
力データｘB と、演算処理部６B への供給データｘB ＋
ｙB との偏差を初期値としたものであり、一定速度で０
に収束する補正値である。
体的に示したフローチャートである。以下、フローチャ
ートを参照しつつ、常用系と待機系の制御ユニットにお
ける動作内容を説明する。 〔常用系の制御ユニット２A の動作〕アナログ入力信号
ＡＩが入力部５A でＡ／Ｄ変換されてデジタルデータｘ
A となる（ステップＳＴ１）。次に、常用系における補
正値ｙA を算出する（ステップＳＴ２）。ここで、常用
系側の補正値ｙA は、待機系／常用系の切り換え時にお
ける、それまで待機系であった入力部５B からの生の出
力データｘB と、演算処理部６B への供給データｘB ＋
ｙB との偏差を初期値としたものであり、一定速度で０
に収束する補正値である。
【００１５】図３は、待機系／常用系の切り換え時の過
渡的な動作を具体的に説明する為の図面であって、２台
の制御ユニット２において、各入力部５からの生の出力
データをそれぞれｘ1 ，ｘ2 として、演算処理部への供
給データｘA ＋ｙA の推移を図示している。尚、ｘ
A は、ある時はｘ1 であり、又ある時はｘ2 である。図
３において、運転員は、時刻ｔ1 と時刻ｔ2 に意図的に
常用系と待機系の切り換えを行なっており、ｔ1 ≦ｔ≦
ｔ2 では、データｘ1 が常用系データであり、ｔ2 ≦ｔ
では、データｘ2 が常用系データとなっている。今、時
刻ｔ2 以降について説明すると、時刻ｔ2 において、そ
れまで待機系データであったデータｘ 2 が常用系データ
となるので、補正値ｙA の初期値は、図に示すｙA0であ
る。そして、以降、常用系の制御ユニット２A （データ
ｘ2 を出力している方のユニット）は、データｘ2 ＋ｙ
A を出力して、ｙA が０に収束するに応じてその値ｘ2
＋ｙA がｘ2 に近づいてゆく。
渡的な動作を具体的に説明する為の図面であって、２台
の制御ユニット２において、各入力部５からの生の出力
データをそれぞれｘ1 ，ｘ2 として、演算処理部への供
給データｘA ＋ｙA の推移を図示している。尚、ｘ
A は、ある時はｘ1 であり、又ある時はｘ2 である。図
３において、運転員は、時刻ｔ1 と時刻ｔ2 に意図的に
常用系と待機系の切り換えを行なっており、ｔ1 ≦ｔ≦
ｔ2 では、データｘ1 が常用系データであり、ｔ2 ≦ｔ
では、データｘ2 が常用系データとなっている。今、時
刻ｔ2 以降について説明すると、時刻ｔ2 において、そ
れまで待機系データであったデータｘ 2 が常用系データ
となるので、補正値ｙA の初期値は、図に示すｙA0であ
る。そして、以降、常用系の制御ユニット２A （データ
ｘ2 を出力している方のユニット）は、データｘ2 ＋ｙ
A を出力して、ｙA が０に収束するに応じてその値ｘ2
＋ｙA がｘ2 に近づいてゆく。
【００１６】〔待機系の制御ユニット２B の動作〕次
に、待機系の制御ユニット２B の動作を説明する。アナ
ログ入力信号ＡＩは、まず入力部５B でＡ／Ｄ変換され
てデジタルデータｘB となる（ステップＳＴ１１）。次
に、通信バス８を介して、常用系の演算処理部６A への
供給データｘ A ＋ｙA を受け、この供給データｘA ＋ｙ
A と待機系入力部５B からの生データｘB との偏差ｙB
を算出する（ステップＳＴ１２）。偏差ｙB はｘA ＋ｙ
A −ｘ B であり、これは待機系の制御ユニット２B にお
ける補正値に他ならない。
に、待機系の制御ユニット２B の動作を説明する。アナ
ログ入力信号ＡＩは、まず入力部５B でＡ／Ｄ変換され
てデジタルデータｘB となる（ステップＳＴ１１）。次
に、通信バス８を介して、常用系の演算処理部６A への
供給データｘ A ＋ｙA を受け、この供給データｘA ＋ｙ
A と待機系入力部５B からの生データｘB との偏差ｙB
を算出する（ステップＳＴ１２）。偏差ｙB はｘA ＋ｙ
A −ｘ B であり、これは待機系の制御ユニット２B にお
ける補正値に他ならない。
【００１７】次に、いま算出した補正値ｙB を限界補正
値ｙBMAXと比較して、若し、ｙB ＞ｙBMAXならば、補正
値ｙB を制限する為に、ｙB の値をｙBMAXの値に一致さ
せる（ステップＳＴ１４）。なお、ｙB ≦ｙBMAXなら
ば、ステップＳＴ１３からステップＳＴ１５に移行す
る。そして、ステップＳＴ１５では、入力部５B からの
生データｘB に補正値ｙB を加えたデータｘB ＋ｙB が
演算処理部６B に供給される（ステップＳＴ１５）。
値ｙBMAXと比較して、若し、ｙB ＞ｙBMAXならば、補正
値ｙB を制限する為に、ｙB の値をｙBMAXの値に一致さ
せる（ステップＳＴ１４）。なお、ｙB ≦ｙBMAXなら
ば、ステップＳＴ１３からステップＳＴ１５に移行す
る。そして、ステップＳＴ１５では、入力部５B からの
生データｘB に補正値ｙB を加えたデータｘB ＋ｙB が
演算処理部６B に供給される（ステップＳＴ１５）。
【００１８】図４は、以上説明した図２のフローチャー
トのうち、ステップＳＴ１３，ＳＴ１４の処理の意義を
説明する為の図面である。図４において、時刻ｔ1 にお
いてそれまで常用系であったデータｘ1 側の制御ユニッ
トが故障し、時刻ｔ3 においてユニットの自己診断結果
などによって常用系と待機系の切り換えが行われた場合
を示している。
トのうち、ステップＳＴ１３，ＳＴ１４の処理の意義を
説明する為の図面である。図４において、時刻ｔ1 にお
いてそれまで常用系であったデータｘ1 側の制御ユニッ
トが故障し、時刻ｔ3 においてユニットの自己診断結果
などによって常用系と待機系の切り換えが行われた場合
を示している。
【００１９】時刻ｔ1 において故障が発生したので、デ
ータｘ1 は、以降、異常な増加を開始する。これに伴っ
て、常用系の演算処理部６A への供給データｘA ＋ｙA
＝ｘ 1 ＋ｙA も増加してゆく。なお、この時は常用系側
の補正値ｙA は０に収束しているのでｘ1 ＋ｙA ＝ｘ1
である。一方、故障の発生した時刻ｔ1 以降の待機系側
の制御ユニット２B に着目すると、時刻ｔ2 において、
ステップＳＴ１２で算出される補正値ｙB が限界補正値
ｙBMAXに一致するので、時刻ｔ2 以降は、ステップＳＴ
１５の算出出力ｘB ＋ｙ B ＝ｘ2 ＋ｙB がステップＳＴ
３での算出出力ｘA ＋ｙA ＝ｘ1 ＋ｙA と一致しなくな
る。つまり、待機系側の演算処理部６B に供給されるデ
ータｘ2 ＋ｙB が、常用系側（故障直後）の演算処理部
６A に供給されるデータｘ1 ＋ｙA と一致しなくなる。
ータｘ1 は、以降、異常な増加を開始する。これに伴っ
て、常用系の演算処理部６A への供給データｘA ＋ｙA
＝ｘ 1 ＋ｙA も増加してゆく。なお、この時は常用系側
の補正値ｙA は０に収束しているのでｘ1 ＋ｙA ＝ｘ1
である。一方、故障の発生した時刻ｔ1 以降の待機系側
の制御ユニット２B に着目すると、時刻ｔ2 において、
ステップＳＴ１２で算出される補正値ｙB が限界補正値
ｙBMAXに一致するので、時刻ｔ2 以降は、ステップＳＴ
１５の算出出力ｘB ＋ｙ B ＝ｘ2 ＋ｙB がステップＳＴ
３での算出出力ｘA ＋ｙA ＝ｘ1 ＋ｙA と一致しなくな
る。つまり、待機系側の演算処理部６B に供給されるデ
ータｘ2 ＋ｙB が、常用系側（故障直後）の演算処理部
６A に供給されるデータｘ1 ＋ｙA と一致しなくなる。
【００２０】その後、時刻ｔ3 において、自己診断結果
などに基づいてＡＣＴ／ＢＡＫの切り換えが行われ、デ
ータｘ2 側のユニットが常用系になる。すると、時刻ｔ
3 におけるステップＳＴ１５の出力であるｘ2 ＋ｙ
B と、その時の生の出力データｘ 2 との偏差ｙB が、常
用系の補正値ｙA の初期値となり、常用系の演算処理部
６ A への供給データｘ2 ＋ｙA が漸次ｘ2 に近づいてゆ
く。
などに基づいてＡＣＴ／ＢＡＫの切り換えが行われ、デ
ータｘ2 側のユニットが常用系になる。すると、時刻ｔ
3 におけるステップＳＴ１５の出力であるｘ2 ＋ｙ
B と、その時の生の出力データｘ 2 との偏差ｙB が、常
用系の補正値ｙA の初期値となり、常用系の演算処理部
６ A への供給データｘ2 ＋ｙA が漸次ｘ2 に近づいてゆ
く。
【００２１】一方、データｘ1 を出力している側の制御
ユニットは、時刻ｔ3 以降、待機系ユニットに切り換わ
るので、ｘ1 ＋ｙB も、ステップＳＴ１２，ＳＴ１３，
ＳＴ１５の処理に応じてｘ2 ＋ｙA の値と一致するが、
時刻ｔ4 において待機系側の補正値ｙB が限界補正値ｙ
BMAXに一致するので、時刻ｔ4 以降は、待機系（故障
中）の演算処理部６B への供給データｘ1 ＋ｙB が異常
に増加する。但し、自己診断機能などによってデータｘ
1 側のユニットが故障したことは既に分かっているの
で、この異常なデータの増加は特に問題にならない。
ユニットは、時刻ｔ3 以降、待機系ユニットに切り換わ
るので、ｘ1 ＋ｙB も、ステップＳＴ１２，ＳＴ１３，
ＳＴ１５の処理に応じてｘ2 ＋ｙA の値と一致するが、
時刻ｔ4 において待機系側の補正値ｙB が限界補正値ｙ
BMAXに一致するので、時刻ｔ4 以降は、待機系（故障
中）の演算処理部６B への供給データｘ1 ＋ｙB が異常
に増加する。但し、自己診断機能などによってデータｘ
1 側のユニットが故障したことは既に分かっているの
で、この異常なデータの増加は特に問題にならない。
【００２２】なお、時刻ｔ3 における常用系と待機系の
切り換えは、入力信号突変モニタや入力信号レンジオー
バなどの自己診断結果に基づいて行われるが、このタイ
ミングが遅くなるとｘ1 ＋ｙA ＝ｘ1 からｘ2 ＋ｙB へ
の信号変動が大きくなる。この信号変動は、従来の装置
においても発生するものではあるが、この変動分を抑え
たければステップＳＴ１４の処理を省略すれば良い。但
し、この場合には、切り換え後も極めて大きな信号誤差
ｘ1 −ｘ2 を持つことになり、図４の時刻ｔ3以降、ｘ
1 ＋ｙA ＝ｘ1 のレベルからｘ2 のレベルに漸近するこ
とになり必ずしも妥当でない。
切り換えは、入力信号突変モニタや入力信号レンジオー
バなどの自己診断結果に基づいて行われるが、このタイ
ミングが遅くなるとｘ1 ＋ｙA ＝ｘ1 からｘ2 ＋ｙB へ
の信号変動が大きくなる。この信号変動は、従来の装置
においても発生するものではあるが、この変動分を抑え
たければステップＳＴ１４の処理を省略すれば良い。但
し、この場合には、切り換え後も極めて大きな信号誤差
ｘ1 −ｘ2 を持つことになり、図４の時刻ｔ3以降、ｘ
1 ＋ｙA ＝ｘ1 のレベルからｘ2 のレベルに漸近するこ
とになり必ずしも妥当でない。
【００２３】尚、図１では、ユニット切り換えモジュー
ル３を設けているが、これを設けないで制御ユニット２
A ，２B が相互に診断してＡＣＴ／ＢＡＫの選択をして
も良い。また、図２に示す処理は、演算処理部６、つま
りアプリケーションプログラムで実現させても良い。更
に、アナログ信号ＡＩ，ＡＯは、伝送器からの入力信
号、操作端への出力信号として説明したが、これに限定
される必要はなく、例えば、一般的な入出力信号や通信
信号とすることもできる。
ル３を設けているが、これを設けないで制御ユニット２
A ，２B が相互に診断してＡＣＴ／ＢＡＫの選択をして
も良い。また、図２に示す処理は、演算処理部６、つま
りアプリケーションプログラムで実現させても良い。更
に、アナログ信号ＡＩ，ＡＯは、伝送器からの入力信
号、操作端への出力信号として説明したが、これに限定
される必要はなく、例えば、一般的な入出力信号や通信
信号とすることもできる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る二
重化制御装置は、初期補正手段とトラッキング手段を備
えるので、常用系となった制御ユニットでは、演算処理
部への供給データを円滑に切り換えることができ、また
待機系になっている制御ユニットでは、演算処理部への
供給データを常用系における値と一致させることができ
る。つまり、２台の制御ユニットにおいてアプリケーシ
ョンソフトなどの同一性を損なうことなく、待機系から
常用系への切り換え時におけるアナログ出力信号の変動
を抑えることができる。
重化制御装置は、初期補正手段とトラッキング手段を備
えるので、常用系となった制御ユニットでは、演算処理
部への供給データを円滑に切り換えることができ、また
待機系になっている制御ユニットでは、演算処理部への
供給データを常用系における値と一致させることができ
る。つまり、２台の制御ユニットにおいてアプリケーシ
ョンソフトなどの同一性を損なうことなく、待機系から
常用系への切り換え時におけるアナログ出力信号の変動
を抑えることができる。
【００２５】また、仮に常用系の側で故障が起こって
も、待機系側の制御ユニットは、その誤った値に無制限
にトラッキングすることがないので、自己診断などによ
り待機系と常用系の切り換えが行われた後、データも円
滑に推移して本来の値に収束する。
も、待機系側の制御ユニットは、その誤った値に無制限
にトラッキングすることがないので、自己診断などによ
り待機系と常用系の切り換えが行われた後、データも円
滑に推移して本来の値に収束する。
【図１】この発明の一実施例である二重化制御装置の計
装流れ図を図示したものである。
装流れ図を図示したものである。
【図２】図１の装置の特徴な動作部分についてフローチ
ャートを示したものである。
ャートを示したものである。
【図３】図２のフロチャートの動作を説明する為の図面
である。
である。
【図４】図２のフロチャートの動作を説明する為の図面
である。
である。
【図５】従来の二重化制御装置について計装流れ図を図
示したものである。
示したものである。
ＳＴ２，ＳＴ３ 初期処理手段 ＳＴ１２〜ＳＴ１５ トラッキング手段
Claims (1)
- 【請求項１】アナログ信号を受けてこれをデジタル信号
に変換する入力部と、予め設定されたアプリケーション
プログラムにしたがって前記デジタル信号についての演
算処理を行う演算処理部と、この演算処理結果をアナロ
グ信号に変換して出力する出力部とからなる制御ユニッ
トが二重化されて構成され、一方が常用系として、他方
が待機系として動作する二重化制御装置において、 常用系の制御ユニットにおいて動作切り換え当初に機能
して、常用系演算処理部への供給データを、それまで供
給されていたデータのレベルから、常用系入力部が出力
するデータのレべルへと漸次近づける初期補正手段と、 待機系の制御ユニットにおいて機能して、常用系演算処
理部への供給データと待機系入力部が出力するデータと
の偏差を求め、これが所定値を越えていなければ、常用
系の制御ユニットにおけると同じ値の供給データを待機
系演算処理部に供給し、逆に所定値を越えていれば、待
機系入力部が出力するデータに固定値を加算したデータ
を待機系演算処理部に供給するトラッキング手段と、を
備えることを特徴とする二重化制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29252992A JPH06138902A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 二重化制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29252992A JPH06138902A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 二重化制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06138902A true JPH06138902A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17782987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29252992A Pending JPH06138902A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 二重化制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06138902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011193071A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Fuji Electric Co Ltd | アナログ入力二重化装置およびアナログ入力二重化方法 |
| KR20160073776A (ko) * | 2014-12-17 | 2016-06-27 | 삼성중공업 주식회사 | 분산 제어 시스템 및 그 제어 방법 |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP29252992A patent/JPH06138902A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011193071A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Fuji Electric Co Ltd | アナログ入力二重化装置およびアナログ入力二重化方法 |
| KR20160073776A (ko) * | 2014-12-17 | 2016-06-27 | 삼성중공업 주식회사 | 분산 제어 시스템 및 그 제어 방법 |
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