JPS60103402A - 多重化制御装置 - Google Patents
多重化制御装置Info
- Publication number
- JPS60103402A JPS60103402A JP21136383A JP21136383A JPS60103402A JP S60103402 A JPS60103402 A JP S60103402A JP 21136383 A JP21136383 A JP 21136383A JP 21136383 A JP21136383 A JP 21136383A JP S60103402 A JPS60103402 A JP S60103402A
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- JP
- Japan
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- control device
- signal
- output signal
- output
- control
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-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、制御演算に(1(分要素を含む制御装置、特
に、この装置を8数台で構成する冗長化制御装置に係り
、各制御装置からの出力信号間の偏差を最小化するとと
も圧制御装置自体の異常も検出する多重他制カ11装置
に関する。
に、この装置を8数台で構成する冗長化制御装置に係り
、各制御装置からの出力信号間の偏差を最小化するとと
も圧制御装置自体の異常も検出する多重他制カ11装置
に関する。
一般に、制御装置の高信頼化にあたっては、制御装置を
冗長化することがよく行なわれる。これら制御装置では
一般に、制御要素として定常(lit差を打消すために
積分演算が用いられる。
冗長化することがよく行なわれる。これら制御装置では
一般に、制御要素として定常(lit差を打消すために
積分演算が用いられる。
ところで、冗長化制御装置においては、1台の制御装置
が故障してもその影響を他の制御rIII装置に与える
ことなく、かつ、自動的に他の正常な制御装置に制御が
移行することが重要である。
が故障してもその影響を他の制御rIII装置に与える
ことなく、かつ、自動的に他の正常な制御装置に制御が
移行することが重要である。
例えば第1図はその従来例である。、第1図に示す制御
系は三重化構成であり、2,3.4が制御装置でちる。
系は三重化構成であり、2,3.4が制御装置でちる。
5は信号選択回路で、6が制御対象である。信号選択回
路としては中間値選択回路を例にとり、以下はこの従来
例について説明する。
路としては中間値選択回路を例にとり、以下はこの従来
例について説明する。
端子1に設定信号が印加されると、この設定信号は加n
器1.3,14,16,1.7,19.’20を介して
各制御装置W:2.3.4に入力される。制御装置2,
3.4は入力信号に応じて制御Xl演算を実行し、出力
信号を信号選択回路(中間値選択回路)5に出力する。
器1.3,14,16,1.7,19.’20を介して
各制御装置W:2.3.4に入力される。制御装置2,
3.4は入力信号に応じて制御Xl演算を実行し、出力
信号を信号選択回路(中間値選択回路)5に出力する。
中間値選択回路5は3つの入力信号のうち中間値の信号
のみを選択して、制御対象6に制御811信号を出力す
る。
のみを選択して、制御対象6に制御811信号を出力す
る。
制糾装置2,3.4の出力信号?、8.’Jは斉合、加
い器12,15.18を用いて負部)GLされる。これ
ら加算器12,15.18には中間1直選択回路5の出
力信号10も印加される。さらに、制御11tl対象グ
ラ/トからのプロセス信号11が加t″2−器13,1
6.19に負帰還される。このようにして加1γ器12
,13,15,16,18.19により加算された信号
は、加算器14,17゜20により各々加算され、制御
装置2,3.4に人力される。
い器12,15.18を用いて負部)GLされる。これ
ら加算器12,15.18には中間1直選択回路5の出
力信号10も印加される。さらに、制御11tl対象グ
ラ/トからのプロセス信号11が加t″2−器13,1
6.19に負帰還される。このようにして加1γ器12
,13,15,16,18.19により加算された信号
は、加算器14,17゜20により各々加算され、制御
装置2,3.4に人力される。
このfiill飼系は、制御対象6を制御し、かつ、各
制御装置2,3.4の出力信号が常に同一になるように
動作する。
制御装置2,3.4の出力信号が常に同一になるように
動作する。
さて、例えば中間値選択回路5により出力信号1c選択
されている制御装置が3であり、制御装置iり2の出力
信号1d 1llJ if’tl装置3の出力子5号よ
りわずかに高い値で、制御装置4の出力信号は制御4シ
ξ置3の出力信号よりわずかに低い1直であるとする。
されている制御装置が3であり、制御装置iり2の出力
信号1d 1llJ if’tl装置3の出力子5号よ
りわずかに高い値で、制御装置4の出力信号は制御4シ
ξ置3の出力信号よりわずかに低い1直であるとする。
これは、例えば各制御装置の入力18号の取込み誤差等
に起因する。ここで、制ff1l装置1′¥2の出力信
号をVI+制餌側網置3の出カイ、¥号k V2r 制
ritl14Jjlfi 4の出力(7号をV3 、回
路5の出力信号をX、制MTII対象6のプロセス信号
をYどする。
に起因する。ここで、制ff1l装置1′¥2の出力信
号をVI+制餌側網置3の出カイ、¥号k V2r 制
ritl14Jjlfi 4の出力(7号をV3 、回
路5の出力信号をX、制MTII対象6のプロセス信号
をYどする。
この場合、第2図に示すよう(r・c 、時刻ioのn
:1′点で制動性[3が故障してその出力信号〜′2が
・、”;゛になると、中間値選択回路5番」−中間(1
・1の出力信号Ar3を選択し出力する。この結M1−
1制預11対象6け側網1装置4によって制御される。
:1′点で制動性[3が故障してその出力信号〜′2が
・、”;゛になると、中間値選択回路5番」−中間(1
・1の出力信号Ar3を選択し出力する。この結M1−
1制預11対象6け側網1装置4によって制御される。
この範囲では、制御装置が故障しても他の正常な制御装
置に制1111が移行できる。しかし、例えば制御装置
4の出力回路がドリフト故障すると次のような問題が発
生する。
置に制1111が移行できる。しかし、例えば制御装置
4の出力回路がドリフト故障すると次のような問題が発
生する。
第3図に示すように、時刻ioの時点で割部1装jet
4がドリフト故障すると、この装置の出力信号V3は
ドリフト酸と共に減少し始めるが、・グア中で一定値に
なる。制動性vL4の出力信号v3が負帰還されている
ため、制御装置4の積分演算作用によってこうなるので
ある。
4がドリフト故障すると、この装置の出力信号V3は
ドリフト酸と共に減少し始めるが、・グア中で一定値に
なる。制動性vL4の出力信号v3が負帰還されている
ため、制御装置4の積分演算作用によってこうなるので
ある。
従って、制御装置4はドリフト故障しているにもかかわ
らず、制御可能であるようにふるまってしまう問題があ
る。また、ドリフト故障による出力信号V3の変化量が
小さいため、ドリフト故障を検出できない問題がある。
らず、制御可能であるようにふるまってしまう問題があ
る。また、ドリフト故障による出力信号V3の変化量が
小さいため、ドリフト故障を検出できない問題がある。
本発明の目的は、多重化された制御装置において、使用
中の制御装置が故障しても制御出方を突変させることな
く、他の正常−な制御装置に自動的に制御を移行させる
と共に、その故障を検出できる多度化制仰装置を提供す
ることである。
中の制御装置が故障しても制御出方を突変させることな
く、他の正常−な制御装置に自動的に制御を移行させる
と共に、その故障を検出できる多度化制仰装置を提供す
ることである。
本発明け、各制佃1装置がらの出力信号と信号選択回路
の出力信号とを各加算器に直接フィードバックしないで
、まずこれらの信号を比較し、どの制御装置からの出力
信号が信号i〜沢11j1路から出方されているかを検
出し、この検出4吉果をもとにして選択されている制御
装置の1周期前の積分計算結果を他の制御装置に伝送す
ることにより各制御装置の出力信号間の偏差を最小にし
て安定な側体11を得るとともに上記制御装置の出方信
号と信”i1V!。
の出力信号とを各加算器に直接フィードバックしないで
、まずこれらの信号を比較し、どの制御装置からの出力
信号が信号i〜沢11j1路から出方されているかを検
出し、この検出4吉果をもとにして選択されている制御
装置の1周期前の積分計算結果を他の制御装置に伝送す
ることにより各制御装置の出力信号間の偏差を最小にし
て安定な側体11を得るとともに上記制御装置の出方信
号と信”i1V!。
択回路の出力信号の壇が基鵡値以上になったことをもっ
て制御装置の異常を検出できるようにしたことを特徴と
する。
て制御装置の異常を検出できるようにしたことを特徴と
する。
以下、本発明の具体的実施例について、図面を参照しな
がら詳細に説明する。
がら詳細に説明する。
第4図は本発明の一実施例てあり、第1図と同一番号の
部分は同一の機能を果す。tr> 4図に示す制御系は
三重化構成であり、38はイ1]号選択回路5の入力信
号のうちどの信号が選択されるがを判定し、この結果を
各制御装置2,3.4に出方する一致判定部であり、3
’lJどの制御系が+Il常であるか否かを検出する異
常検出部である。信号選択回路としては第1図同様に中
間値選択回路を例にとり1悦明する。
部分は同一の機能を果す。tr> 4図に示す制御系は
三重化構成であり、38はイ1]号選択回路5の入力信
号のうちどの信号が選択されるがを判定し、この結果を
各制御装置2,3.4に出方する一致判定部であり、3
’lJどの制御系が+Il常であるか否かを検出する異
常検出部である。信号選択回路としては第1図同様に中
間値選択回路を例にとり1悦明する。
端子1に設定信号が印加されると、この設定信号は加算
8%21,22.23を介して各制御篩装置42.3.
4に入力される。制御装置、%2.3.4は人力信号を
周期的に取込んで制6111演算を実行し、出力信号を
中間値選択回路5に出力する。中間値】1択回路5は3
つの入力信号のうち中間値の信号のみを選択し、ilj
制御対象6に制御114号を出力する。
8%21,22.23を介して各制御篩装置42.3.
4に入力される。制御装置、%2.3.4は人力信号を
周期的に取込んで制6111演算を実行し、出力信号を
中間値選択回路5に出力する。中間値】1択回路5は3
つの入力信号のうち中間値の信号のみを選択し、ilj
制御対象6に制御114号を出力する。
ft1l tn対象6からのプロセス信号は加n、器2
1゜22.23に各々負帰還される。さらに、各制却装
[メt2,3,4!−1:自己の1周期前の精分計算結
果を40.41.42の伝送ラインを介して相互に伝送
する構成になっておシ、一致判定部38からの出力信号
で、制御対象6に制御信号を出力している制御装置が他
の制御装置に上記積分J1算結果を伝送する。
1゜22.23に各々負帰還される。さらに、各制却装
[メt2,3,4!−1:自己の1周期前の精分計算結
果を40.41.42の伝送ラインを介して相互に伝送
する構成になっておシ、一致判定部38からの出力信号
で、制御対象6に制御信号を出力している制御装置が他
の制御装置に上記積分J1算結果を伝送する。
このように構成した制御系は、制御対象6を制御し、か
つ、各制御装!2,3.4の出力信号が常に同一になる
ように動作する。
つ、各制御装!2,3.4の出力信号が常に同一になる
ように動作する。
ここで、例えば中間値選択回路5によって出力信号が選
択されている制御装置示3であり、制御装置2の出力信
号は制御装置3の出力信号よりわずかに高い値で、制御
装置4の出力信号は制御装置3の出力信号よシわずかに
低い値であるとする。
択されている制御装置示3であり、制御装置2の出力信
号は制御装置3の出力信号よりわずかに高い値で、制御
装置4の出力信号は制御装置3の出力信号よシわずかに
低い値であるとする。
これは、先にも述べたように例えば各制御装置の入力信
号の取込み誤差等に起因する。従来例と同様に制御装置
2の出力信号をVl 、制御装置3の出力信号を■2.
制御装置4の出力信号をV3+回路5の出力信号をX、
制御対象6からのプロセス信号をYとする。
号の取込み誤差等に起因する。従来例と同様に制御装置
2の出力信号をVl 、制御装置3の出力信号を■2.
制御装置4の出力信号をV3+回路5の出力信号をX、
制御対象6からのプロセス信号をYとする。
この場合、第5図に示すように、時刻t。の時点で制御
装置3が故障してその出力信号v2が零になると、回路
5は中間値の出力信号V3を選択し出力する。この結果
、制御対象6は制御装置4によって制御される。さらに
、一致判定部38は故障発生前は中間値信号が制御装F
i、3からの出力信号であることを各制御装置に出力し
ていたが、故障発生後は中間値信号が制御装置4から出
力されていることを各制御装置に出力し、中間値信号を
出力している制御装置4からの積分il算結果が他の制
御装置、に伝送されて安定に制御を続行する。
装置3が故障してその出力信号v2が零になると、回路
5は中間値の出力信号V3を選択し出力する。この結果
、制御対象6は制御装置4によって制御される。さらに
、一致判定部38は故障発生前は中間値信号が制御装F
i、3からの出力信号であることを各制御装置に出力し
ていたが、故障発生後は中間値信号が制御装置4から出
力されていることを各制御装置に出力し、中間値信号を
出力している制御装置4からの積分il算結果が他の制
御装置、に伝送されて安定に制御を続行する。
一致判定部38は、制御装@2,3.4の出力信号Vl
、V2 、vsと中間値選択回路5の出力信号の差を
とる減算器24,25.26と、この減算器の出力、信
号が基準電源30であらかじめ設定した基弗値以下であ
るか否かを判定する比較回路27,28.29で構成さ
れている。減算器24.25.26からの出力信号が上
記粘準値以下である場合、その減算器に入力される制御
装置からの出力信号が中間値選択回路の出力信号である
ことを示す。中間値選択回路の出力誤差が零であれば、
上記基準値は零でもよい。
、V2 、vsと中間値選択回路5の出力信号の差を
とる減算器24,25.26と、この減算器の出力、信
号が基準電源30であらかじめ設定した基弗値以下であ
るか否かを判定する比較回路27,28.29で構成さ
れている。減算器24.25.26からの出力信号が上
記粘準値以下である場合、その減算器に入力される制御
装置からの出力信号が中間値選択回路の出力信号である
ことを示す。中間値選択回路の出力誤差が零であれば、
上記基準値は零でもよい。
また、異常検出部39は、一致判定部38の減′W、器
24,25.26の出力信号が基準電源34であらかじ
め設定した基準値以上であるか否かを判定する比較回路
31,32.33とその結果を出力する端子35,36
.37とで構成されている。減算器24 + 25 、
26からの出力信号が上記基準値以上である場合には、
その減算器に入力される制御装置が故障していると1′
11定できる。上記基準値は、制御装置の入力信号の取
込み誤差や中間値選択回1i1iSの出力誤差等の大き
さに対応して決定する。
24,25.26の出力信号が基準電源34であらかじ
め設定した基準値以上であるか否かを判定する比較回路
31,32.33とその結果を出力する端子35,36
.37とで構成されている。減算器24 + 25 、
26からの出力信号が上記基準値以上である場合には、
その減算器に入力される制御装置が故障していると1′
11定できる。上記基準値は、制御装置の入力信号の取
込み誤差や中間値選択回1i1iSの出力誤差等の大き
さに対応して決定する。
以上のように、制御装置の出力信号が急政に変化するよ
うな故障が発生しても、安定に制量が続行でき、かつ、
その故障を検出できる。
うな故障が発生しても、安定に制量が続行でき、かつ、
その故障を検出できる。
次に、制御装置の出力信号がわずかずつ変化する故f′
へすなわちドリフト故障に対する動作を説明する。
へすなわちドリフト故障に対する動作を説明する。
制御装置4の出力回路がドリフト故障すると、例えば第
6図のように、出力信−号V、が時刻tfl以後わずか
ずつ減少し始める。回路5はドリフト発生前も発生後も
制御装置3の出力信号V2を)に択し、制御対象6に出
力するため、制御装置3の積分演算結果が他の制卸装置
に伝送される。従って、各制御装置はそのまま割前11
演算を実行する。
6図のように、出力信−号V、が時刻tfl以後わずか
ずつ減少し始める。回路5はドリフト発生前も発生後も
制御装置3の出力信号V2を)に択し、制御対象6に出
力するため、制御装置3の積分演算結果が他の制卸装置
に伝送される。従って、各制御装置はそのまま割前11
演算を実行する。
この結果、制御装置4の出力<=号v3けその1tドリ
フトする。このドリフト咽−が晶常検出部39の基準値
よりも大きくなると、これを異常検出部39が検出し、
端子37に制御装置4が故障であることを知らせる信号
を出力する。
フトする。このドリフト咽−が晶常検出部39の基準値
よりも大きくなると、これを異常検出部39が検出し、
端子37に制御装置4が故障であることを知らせる信号
を出力する。
かくして、制fi111装置の出力信号がわずかずつ変
化する故障が発生してもその故障を検出できると共に安
定な制御が可能である。
化する故障が発生してもその故障を検出できると共に安
定な制御が可能である。
なお、上記説明ではドリフト故障として制御信号が減少
する場合を例にとったが、増加する場合でも同様になる
ことは容易に理解できよう。
する場合を例にとったが、増加する場合でも同様になる
ことは容易に理解できよう。
さらに1上記実施例では制御装置を三重化する場合につ
いて説明したが、一般の多重系にも適用可能であること
は明白である。
いて説明したが、一般の多重系にも適用可能であること
は明白である。
また、信号選択回路として多くの信号の中からその中間
値の信号を選択する中間値選択回路を用いたが、この他
に、最も高い値の信号を選択する高値選択回路、あるい
は最も低い値の信号を選択する低値1択回路を用いる場
合も、全く同様に本発明を適用できることは、いうまで
もない。
値の信号を選択する中間値選択回路を用いたが、この他
に、最も高い値の信号を選択する高値選択回路、あるい
は最も低い値の信号を選択する低値1択回路を用いる場
合も、全く同様に本発明を適用できることは、いうまで
もない。
本発明によれば、多重化制御装置において、各制御装置
の出力信号間の偏差を最小化し、制御装置故障時には制
御信号に不連続部分を発生させることなく他の正常な制
御装置に制御を自動的に移行させることができる上にそ
の故障個所を検出可能な多重化制御装置が得られ、プラ
ント制御基に本発明を適用すると高信頼化が達成される
効果がある。
の出力信号間の偏差を最小化し、制御装置故障時には制
御信号に不連続部分を発生させることなく他の正常な制
御装置に制御を自動的に移行させることができる上にそ
の故障個所を検出可能な多重化制御装置が得られ、プラ
ント制御基に本発明を適用すると高信頼化が達成される
効果がある。
第1図は従来の多重化制御装置を示すブロック図、第2
図と第3図はその動作説明図、第4図は本発明の多重化
制御装置の一実施例を示すブロック図、第5図と第6図
はその動作説明図である。 1・・・設定信号、2,3.4・・・制御装置、590
.信号選択回路、6・・・制御対象、7,8.9・・・
出力信号、10・・・信号選択回路出力信号、11・・
・プラントのプロセス信号、12〜23・・・加nEH
124、25゜26・・・減算器、27〜29.31〜
33・・・比較回路、30.34・・・基準電源、35
,36,37・・・故障判定出力端子、38・・・一致
判定部、39・・・異常検出部、40,41.42・・
・伝送ライン。 第1頁の続き 0発 明 者 水 野 雄 弘 日立重大みか町5か工
場内 0発 明 者 野 口 跡 見 日立重大みか町5か工
場内
図と第3図はその動作説明図、第4図は本発明の多重化
制御装置の一実施例を示すブロック図、第5図と第6図
はその動作説明図である。 1・・・設定信号、2,3.4・・・制御装置、590
.信号選択回路、6・・・制御対象、7,8.9・・・
出力信号、10・・・信号選択回路出力信号、11・・
・プラントのプロセス信号、12〜23・・・加nEH
124、25゜26・・・減算器、27〜29.31〜
33・・・比較回路、30.34・・・基準電源、35
,36,37・・・故障判定出力端子、38・・・一致
判定部、39・・・異常検出部、40,41.42・・
・伝送ライン。 第1頁の続き 0発 明 者 水 野 雄 弘 日立重大みか町5か工
場内 0発 明 者 野 口 跡 見 日立重大みか町5か工
場内
Claims (1)
- 1、同一の制御対象からの入力信号を周期的に取込んで
動作する複数個の制御装置と、これら制御装置からの出
力信号のうち唯一の信号を選択し制御対象に出力する信
号選択回路とを備えた多重化制御装置lにおいて、信号
選択回路から出力される信号がどの制御装置から出力さ
れた信号かを判定する一致判定部と、この一致判定部の
判定結果を各制御装置に伝送する伝送路と、判定結果を
もとにして制御対象に出力信号を出力している制御装置
が1周期前の積分計算結果を他の制御装置に伝送する伝
送路と、各制御回路からの出力信号と信号選択回路から
の出力信号とを比較しこの比較結果が基準値以上になっ
たときにその系の制預1装]八が異常であることを検出
する異常検出部とを設け、各制御装置の出力信号間の偏
差を最小にするととも圧制御装置の異常を検出すること
を特徴とする多重化制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21136383A JPS60103402A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 多重化制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21136383A JPS60103402A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 多重化制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60103402A true JPS60103402A (ja) | 1985-06-07 |
JPH0312322B2 JPH0312322B2 (ja) | 1991-02-20 |
Family
ID=16604724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21136383A Granted JPS60103402A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 多重化制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60103402A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0392797A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-17 | Westinghouse Electric Corp <We> | 原子力発電プラント用信号処理装置及び方法 |
US5245531A (en) * | 1989-03-10 | 1993-09-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multiplexed digital control device |
CN100460170C (zh) * | 2003-11-28 | 2009-02-11 | 有限公司日本兰卡贸易 | 剪发用剃刀及剪发更换用剃刀 |
US7856720B2 (en) | 2002-10-25 | 2010-12-28 | Japan Lanka Trading Co., Ltd. | Hair brush and replaceable cutting unit for hair brush |
-
1983
- 1983-11-10 JP JP21136383A patent/JPS60103402A/ja active Granted
Cited By (4)
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