JPS6224301A - プロセス入出力装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、中央処理装置、記憶装置、プロセス入出力装
置より成るディジタルコントローラシステムに関する。

〔発明の背景〕

最近、ディジタル技術の発達に伴°い、ディジタルコン
トローラシステムが多数使用されている。

これは、主に中央処理装置記憶装置、プロセス入出力装
置より成るが、プロセス入出力装置は外部と直接、接す
るため、損傷するケースが多かった。

このため、プロセス入出力装置を二重化するという事が
従来から行われてきた。その構成を第２図に示す、第２
図はプロセス入出力装置の内部構成図である。プロセス
入出力装置ＩＡと２人は全く同一のものである。アナロ
グ人力Ｖ　ｉ、はプロセス入力装置ＬＡ　（ＩＢ）の入
力回路２を経て、データベース部３にディジタル量とし
て入力される。この値を中央処理装置より読み取る場合
゛は、内部バス２０よりバスインターフェイス部４を経
て、データベース部３より読みとる。この場合、各々の
二重化制御部１１は、信号線１９により、どちらか一方
がプロセス入出力装置として有効となるように論理が組
まれており、有効なプロセス入出力装置のバスインター
フェイス部４のみが、バス２ｏに応答し、中央処理装置
に対して入力データを渡すようになっている。

アナログ出カニ、について説明する。まず、中丈。

処理装置は内部バス２０より、バスインターフェイス部
４を通し、データベース部３にアナログ出力データを書
き込む、この値はアナログ出力部５に信号線１４より入
力され、比較器７を通じて、トランジスタ８がオンされ
て、工、が出力されるこの場合、アナログ入力の場合と
同様に、二重化制御部１１により、信号線１５を通じト
ランジスタ１０をオン−オフして有効なプロセス入出力
装置からのみアナログ出カニ。が出力されるようにする
。すなわち、トランジスタ１０がオンの場合は、アナロ
グ出力されず、オフの場合出力されるという具合になる
。

又、各々のプロセス入出力装置は自己監視部１２により
故障診断される１例えば、アナログ出力値は出力部５内
の抵抗６、信号線１３を通じて、データベース部３に入
力され、チェックされる。

この構成により、プロセス入出力部の二重化がなされて
きた。

しかし、この方法には下記に述べる様な欠点があった。

即ち、自己監視部１２は、ハードウェア的には、集積度
の高いマイクロプロセッサ、メモリ等で構成されており
、その分信頼性が落ちている。

又、一方のプロセス入出力回路が損傷して、二重化制御
部の機能が果せなくなった場合、二重化プロセス入出力
装置として機能が果せなくなる。

更に、アナログ出力値のチェックのため、アナログ入力
／出力混在形としているため１例えば、アナログ出力カ
ードのみ必要な時などには不、経済となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、二重化プロセス入出力装置の構成を、
信頼性が高く、シかも、経済的に提供する事にある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、中央処理装置、記憶装置、プロセス入
出力装置より成るディジタル式コントローラシステムに
おいて、二セットのアナログ入力装置と、二セットのア
ナログ出力装置とアナログ出力値の切換カードにより、
プロセス入出力装置の二重化を、信頼性高く、シかも、
経済的に実現することにある。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を示す、２１はユニッ
トであり、内部バス２８により、電源２２、中央処理装
置（略してＣＰＵ）２３．記憶装置（略してメモリ）２
４、アナログ入力装置（略してＡＩカード）２５−Ａ、
２５−Ｂ、アナログ出力装置（略してＡＯカード）２６
−Ａ。

２６−Ｂ、切換カード２７を内部に実装して接続してい
る。

ＡＩカード２５−Ａ、２５−Ｂは各々同一のアナログ入
力値ｖ１．を１発信器３７、ケーブル３５、端子台３２
．３３ケーブル２９．３０により各々入力している。

ＡＯカード２６−Ａ、２６−Ｂは各々、切換カード２７
にケーブルで接続され、その後、切換カード２７より、
ケーブル３１、端子台３４、ケーブル３６により操作端
３８に対してアナログ出カニ、される。

第３図は本発明の一実施例の内部構成ブロックを示す、
構成内容は第１図と同一である。

第４図はＡＩカード２５の構成を示す、ＡＩカードには
、［通過ＡＩ時」　「チェック時」のニモードがある。

この切換は、ＣＰＵ２３が内部バス２８を通じてバスイ
ンターフェイス部３９、リレードライバー４０によりリ
レー（ｘ）４１をメイりする事により行なう。この場合
、メイク：　「チェック」、ブレイク：　「通常ＡＩＪ
７ある１通常ＡＩ時の動作内容は、まず、アナログ入力
４６−１・・・４６−ｎがマルチプレクサ４２に入力さ
れ、その後、Ａ／Ｄ変換器４３、バスインターフェイス
部４４を経て、内部バス２８よりＣＰＵ２３はアナログ
入力データを入手できる。チェック時は、ＣＰＵ２３は
リレー（ｘ）４１をメイクしてチェックモードにする。

そうすると、規準電圧４５が全点に入力され、ＣＰＵ２
３はアナログ入力値が規準電圧に等しいという事象によ
りＡＩカードが正常と判断する。

第５図は切換カード２７の構成を示す、ＣＰＵ２３は、
Ａ○カード２６−Ａ、２６−Ｂに対して同一の値をセッ
トする。すると、切換カード２７には、Ａ○カード２６
−Ａの出力値５９が、又。

Ａ○カード２６−Ｂの出力値６０が入力される。

この出力値５９．６０は、再度、マルチプレクサ４９、
Ａ／Ｄ変換器４８、バスインターフェイス部４７より、
ＣＰＵは内部バス２８から値を読む事ができる。そして
、ＣＰＵはＡＯカード、２６−Ａ２６−Ｈの故障診断を
行う。

そして、ＡＯカード２６−Ａが正常でＡＯカード２６−
Ｂが異常の場合はバスインターフェイス　　□部５２、
リレードライバ５３よりリレーＡ５６を励磁してＡＯカ
ード２６−Ａ出力値を、正しい値としてアナログ出力６
１として出力する。

Ａｏカード２６−Ｂが正常で、Ａｏカード２６−Ａか異
常の場合は、バスインターフェイス部５２、リレードラ
イバー５５より、リレーＣ５８を励磁してＡＯカード２
６−Ｂ出力値を正しい値としてアナログ出力６１として
出力する。

ＡＯカード２６−Ａ、２６−Ｂの両方が正しい場合は、
バスインターフェイス部５２、リレードライバー５４よ
りリレーＢ５７を励磁して加算器５０、−倍率器５１に
より２両方が平均値を正しい値としてアナログ出力６１
として出力する。

第６図は本発明の一実施例にもとづきコントローラを動
作させる手順を示す。これはソフトウェアとしてメモリ
２４に実装される。まず、始めにブロック６２で、−系
ＡＩカード（２５−Ａ相当）二基ＡＩカード（２５−Ｂ
相当）のチェックを行う。次に、ブロック６３で正常か
否かの判断を行い、−系異常二系正常時はブロック６４
を実行し、二基Ａ１力１ド値を使用し、また、−系正常
二系正常時はブロック６５を実行し一系ＡＩカードと二
基ＡＩカードの平均をソフト的にとり、この値を使用し
、また−系正常二系異常時にはブロック６６を実行し、
−系ＡＩカード値を使用する。その後、ブロック６７の
通常処理を行い、出力値を演算し、ブロック６８で、−
系ＡＯカード（２６−−Ａ相当）、二基ＡＯカーＦ　（
２６−Ｂ）　のチｘツクを行う６次に、ブロック６９で
ＡＯカードが正常か否かの判断を行い、系異常、二基正
常時はブロック７０を実行し二基ＡＯカード値を出力し
、−系正常、二基正常時はブロック７１を実行して一系
Ａｏカード値と二基ＡＯカード値の平均値を出力し、−
系正常、二基異常時はブロック７２を実行し一系ＡＯ値
を出力する。

本発明の一実施例によれば１片系のプロセス入出力装置
がどのような形で損傷しても確実に他系に変る、信頼性
の高い二重化プロセス入出力装置をもつディジタル式コ
ントローラシステムを構成できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プロセス入出力装置内部でマイクロプ
ロセッサ、メモリ等集積度が高く故障率の高い素子を使
用せず、片系のプロセス入出力装置がいかなる形で損傷
しても必ず他系に変る信頼性の高い二重化プロセス入出
力装置を構成できる。

発明の詳細な説明 第１図、第３図ないし第６図は本発明ま一実施例の系統
図、第２図は従来の系統図である。

２１・・・ユニット、２２・・・電源、２３・・・ＣＰ
Ｕ、２４・・・メモリ、２５・・・ＡＩカード、２６・
・・ＡＯカード、２７・・・切換カード、２８・・・内
部バス、２９〜３１，３５．３２〜３４・・・端子台、
３７・・・発信器、３８・・・操作端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中央処理装置、記憶装置、プロセス入出力装置より
   成るディジタルコントローラシステムにおいて、 一セットのアナログ入力に対して二セットのアナログ入
   力装置と、一セットのアナログ出力に対して二セットの
   アナログ出力装置と、このアナログ出力装置からの出力
   値二セットを一セットに切換えるための切換カードと、
   これら二セットの前記アナログ入力装置、前記アナログ
   出力装置の故障診断、二者択一選択を行うための中央処
   理装置とからなることを特徴とするプロセス入出力装置 ２、特許請求の範囲第１項において、二セットの前記ア
   ナログ出力装置二つとも正常時には、二セットの平均値
   を計算しその値を出力し、又、片方が異常時は正常な地
   方の値を出力することを特徴とするプロセス入出力装置
   。 ３、二セットの前記アナログ入力装置の、二セットとも
   正常な場合は、二セットの平均値を使用し、又、片方が
   異常時は正常な他方の値を使用することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のプロセス入出力装置。