JPH06161799A - Cpu多重化瞬時切換装置 - Google Patents

Cpu多重化瞬時切換装置

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JPH06161799A
JPH06161799A JP4335542A JP33554292A JPH06161799A JP H06161799 A JPH06161799 A JP H06161799A JP 4335542 A JP4335542 A JP 4335542A JP 33554292 A JP33554292 A JP 33554292A JP H06161799 A JPH06161799 A JP H06161799A
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JP
Japan
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cpu
data
groups
cpus
group
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Pending
Application number
JP4335542A
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English (en)
Inventor
Masaru Wakamatsu
勝 若松
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Electric Manufacturing Ltd filed Critical Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】同期並列運転される3台以上のCPUを2重系
の比較照合監視用の伝送ネットワークを設け、接続する
ことにより、総ての機能を2重化し、システムダウンを
回避し、運転継続を可能とすることにある。 【構成】CPU若しくは入出力制御部からなる小局群手
段と、この小局群手段の出力データを入力或いは出力す
るCPU群手段と、このCPU群手段から出力される各
データを比較照合せしめるデータ比較手段と、このデー
タ比較手段によって比較された異常データをCPU群間
で比較するCPU群比較手段と、CPU群の中から代表
となる親局を選定する選局手段とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CPU制御システムに
係り、特に部品の故障等において、CPUが停止もしく
は誤動作した場合、その影響がシステム全体に波及する
ことを防止するため、CPUを多重化し、不具合の発生
したCPUを切り離し、瞬時にCPUへ制御を切り換え
る切換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のCPUの2重化瞬時切換装置は、
図4(a)に示すようなデュアルCPU切換装置あっ
た。この装置によれば、パリティーチェックビットなど
のチェック機能および誤りを検知する機能をCPU11,
12に付加し、この状態を判別し、切換機能を有する切換
部13で2台のCPU11,12を監視し、誤りの発生したC
PUを切り離し、正常なCPUに切り換えて切換部13、
さらに入出力制御部14を介して外部信号を送受信し、運
転を継続している。また、図4(b)は多数決論理方式
を採用したCPU切換装置で、この装置によれば、CP
U21,22,23の3台、もしくは3台以上のCPUを並列
運転し、さらにこれらCPU21,22,23の演算制御状態
を比較判断し、切換部24を設け、一致するCPU数の多
いCPUを正常、少ないCPUを異常と判断し、入出力
制御部25を介して外部信号を送受信し、運転を継続して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置に
おいては、CPUと入出力制御装置との制御信号,デー
タは、デュアルCPU切換装置の誤り検出の切換部13、
もしくは多数決方式の比較判断の切換部24を必ず経由し
なければならず、究極的には2重系を構成することは不
可能であった。このため、この部位が故障、もしくは誤
動作した場合、システムの制御に与える影響は致命的と
なった。また、これらを防止するため高信頼性部品を使
用しなければならない。さらにこのような切換部の他、
デュアルCPU切換装置においては誤りチェック機能を
付加しなければならない。したがって、回路構成、シス
テム構成が複雑なものとなり、価格の高いものとなって
いた。本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、
その目的とするところは、2重系を構成することが可能
となり、部位が故障もしくは誤動作してもシステムに悪
影響を及ぼすことなく、更には誤りチェック機能を付加
することがないなどの種々の利点を備えたCPU多重化
瞬時切換装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】その目的を達成するため
の手段は、CPUもしくは入出力制御部からなる小局群
手段と、この小局群手段の出力データを入力あるいは出
力するCPU群手段と、CPU群手段から出力される各
データを比較照合せしめるデータ比較手段と、このデー
タ比較手段によって比較された異常データを前記CPU
群間で比較するCPU群比較手段と、CPU群の中から
代表となる親局を選定する選局手段とから構成されるこ
とにある。
【0005】すなわち、制御用伝送ネットワークとは別
に、データの比較,照合,監視を目的とした伝送ネット
ワークを設け、多重化する小局群としての複数のCPU
を制御用ネットワークおよびデータの比較,照合,監視
を目的とする伝送ネットワーク(比較監視用伝送ネット
ワーク)に接続し、データの比較,照合,正常/異常の
判断を目的とするCPUを比較監視伝送ネットワークに
接続し、同期信号によりこれらCPUを入力信号に基づ
き、必要により、同一プログラムの演算,制御およびデ
ータの比較照合、正常/異常判断等の並列運転し、多数
決論理によりデータ等一致しない演算結果を生じせしめ
た少数のCPUを異常と判定し、必要により異常なCP
Uの制御を正常なCPUに切換えて運転を継続するもの
である。
【0006】
【作用】かかる手段によれば、多重化を構成する3台以
上のCPUのうち、2台以上が互いに演算結果として得
られる出力データを比較照合することにより、CPUの
制御全体、および各演算処理の異常をチェックすること
が可能となり、正常と判断されるデータのみを出力す
る。また、CPU,比較照合部,伝送ネットワーク等い
ずれの機能も2重系を構成することが可能となり、特定
部位部品の故障等によりシステム全体に悪影響が波及す
ることはない。さらにパリティチェックビット等チェッ
ク機能、また誤り検知切換機能、比較判断切換機能とい
った特殊なカードウェアを外部に付加することなくシス
テムを構成することが可能となり、単純でしかも安価と
なる。以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて詳述
する。
【0007】
【実施例】図1はプログラマブルコントローラにおる本
発明の一実施例を示す構成図、図2は図1の作用を示す
説明図、図3は監視用ループを介して伝送されるデータ
構成図である。図1および図2において、伝送ネットワ
ークで構成されるCPUシステムにおいて、CPUもし
くは入出力制御部からなる小局群手段と、この小局群手
段の出力データを入力あるいは出力するCPU群手段
と、CPU群手段から出力される各データを比較照合せ
しめるデータ比較手段と、このデータ比較手段によって
比較された異常データを前記CPU群間で比較するCP
U群比較手段と、CPU群の中から代表となる親局を選
定する選局手段とから構成されている。
【0008】すなわち、35,36,37はCPUもしくは入
出力制御部からなる小局群手段としての小局群、31,3
2,33,34はこの小局群手段の出力データを入力あるい
は出力する同一ハードウェアからなるCPU群手段とし
てのCPU群、Xは制御用の伝送ループ、YはCPUの
2重化を構成するための比較照合監視用の伝送ループで
あり、それぞれの伝送ループは2重系伝送路である。ま
た、CPU群31,32,33,34は部品故障により、制御
中、停止することは許されない親局となり得るCPUの
伝送に同期して並列処理される4台のCPU群であり、
CPUの多重化システムを構成している。
【0009】これらのCPU群31,32,33,34におい
て、CPU群33,34は伝送ループYに接続それ、CPU
群31,32は伝送ループX,Yのそれぞれに接続され、い
ずれか一方が親局と同期する代表CPUとして伝送制御
を行い、小局群35,36,37からの入力信号データを伝送
ループXを介して受信し、CPU群33,34へこのデータ
を送信する。またCPU群31,32は、データ比較手段に
て、このデータに基づき演算処理するとともに、必要に
応じて他のCPUとの出力データの比較照合を行う。C
PU群33,34は、データ比較手段にて、伝送ループYを
介して入力されるデータに基づきCPU群31,32と同様
演算処理を行うとともに、他出力データとの比較照合を
行う。CPU群31,32,33,34で演算処理され、正常と
判断された出力データは伝送ループXを介して小局群3
5,36,37に送信され、この小局群35,36,37を介し
て、もしくはさらにこれら小局群で演算処理され、制御
対象に出力される。
【0010】次に、これらの作用について説明する。比
較照合監視用ループYを介して伝送されるデータ構成は
図2に示すように、データ40は今回新たに小局群35,3
6,37から入力されたデータであり、これに基づいて各
CPU群31,32,33,34は演算処理を行う。データ41,
42,43,44は、それぞれのCPU群31,32,33,34によ
って演算処理された出力用データである。図3に示す登
録データ41R ,42R ,43R ,44R は、各CPU群比較手
段でデータ41,42,43,44を比較照合した結果、多数決
論理によって異常と判断されたCPU番号の登録データ
であり、それぞれCPU群31,32,33,34の判定結果に
対応する。比較照合時に複数データに不一致があり、し
かもそれが複数CPUにまたがると判定される場合に
は、この異常CPU番号登録データには特定の出力不可
コードを登録する。登録データ41R ,42R ,43R ,44R
は、親局(CPU群31か32のいずれか)によって収集さ
れ、正常と判断されるCPUの出力データが制御用の伝
送ループXを介して各小局群35,36,37へ送信される。
【0011】自局以外のCPUで登録データ41R ,42R
,43R ,44R により、異常であると判定されたCPU
が選局手段により現在の親局であった場合、親局となり
得る他のCPUは自局で親局としてのコントロールフラ
グを立て、親局としての制御権を獲得し、伝送ループX
およびY等の同期その他の制御を行い、他局の親局とし
てのコントロールフラグを通し、故障フラグを立て、他
局へ自局が親局であることを登録データ45に登録し送信
する。また親局としての制御の切換えと同時に故障警告
を発する。なお、親局としての制御権は電源オン時のイ
ニシャルスタート時にはあらかじめ決められた手順によ
り、いずれかのCPUが親局となる。制御用の伝送ルー
プXへのデータ出力時、データ41R ,42R ,43R ,44R
において、複数の出力不可コードが存在する場合、また
親局において正常と判断されるCPUを特定することが
できない場合は、制御用の伝送ループXへデータを出力
することなく次に実行される結果を持つものとし、定め
られた一定回数以上連続して正常と判断するCPUを特
定できない場合は、故障として警告を発する。ここで、
図2において、CPU群34,31,32への入力データおよ
び小局部36,37への出力データは、CPU群33への入力
データ40、出力データ41に類するため省略してある。ま
たデータ比較手段並びにその後のユニット間比較、親局
選定手段も図示せず。なお、本実施例では2重化を構成
するCPU数を4台で示したが、CPUは3台以上あれ
ば3重化瞬時切換える機能を満足することは言うまでも
ない。また本実施例では親局となるCPUに関する2重
化例を示したが、重要度により小局に適用することも当
然可能である。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、同
期並列処理される3台以上のCPUを2重系の比較監視
用伝送ネットワークで接続し、CPUの多重化瞬時切換
方式を実現することにより、従来2重化できなかった故
障検知,判断,切換え機能をすべて2重化したシステム
で構成することが可能となり、特定の部位,部品の故障
等により、システム全体のライン停止等の致命的なダメ
ージを与えることなく、しかも伝送ネットワークを故障
CPU手前での折りかえしを可能な光ループネットワー
ク、もしくはBUS等で構成することにより、不具合の
発生したCPUをシステムの運転に支障をきたすことな
く、交換することが可能となる。更に、切換え機能等を
外部に付加することなく、単純にシステムを構成し、安
価な多重化瞬時切換え方式が得られ、実用上、極めて有
用性の高いものである。
【0013】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】図2は図1の作用を示す説明図である。
【図3】図3は監視用ループを介して伝送されるデータ
構成図である。
【図4】図4は従来の一例を示すブロック図である。
【0014】
【符号の説明】
31 CPU群 32 CPU群 33 CPU群 34 CPU群 35 小局群 36 小局群 37 小局群 X 伝送ループ Y 伝送ループ 40 入力データ 41 出力データ 42 出力データ 43 出力データ 44 出力データ 41R 登録データ 42R 登録データ 43R 登録データ 44R 登録データ 45 登録データ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電送ネットワークで構成されるCPUシ
    ステムにおいて、CPUもしくは入出力制御部からなる
    小局群手段と、この小局群手段の出力データを入力ある
    いは出力するCPU群手段と、このCPU群手段から出
    力される各データを比較照合せしめるデータ比較手段
    と、このデータ比較手段によって比較された異常データ
    を前記CPU群間で比較するCPU群比較手段と、CP
    U群の中から代表となる親局を選定する選局手段とから
    構成されたことを特徴とするCPU多重化瞬時切換装
    置。
JP4335542A 1992-11-20 1992-11-20 Cpu多重化瞬時切換装置 Pending JPH06161799A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4335542A JPH06161799A (ja) 1992-11-20 1992-11-20 Cpu多重化瞬時切換装置

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JPH06161799A true JPH06161799A (ja) 1994-06-10

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ID=18289745

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JP4335542A Pending JPH06161799A (ja) 1992-11-20 1992-11-20 Cpu多重化瞬時切換装置

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JP (1) JPH06161799A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009215944A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Hitachi Ltd 電子制御装置及びその運転方法
JP2017173942A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 Kyb株式会社 制御装置

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