JPS6250857B2 - - Google Patents
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- JPS6250857B2 JPS6250857B2 JP57116736A JP11673682A JPS6250857B2 JP S6250857 B2 JPS6250857 B2 JP S6250857B2 JP 57116736 A JP57116736 A JP 57116736A JP 11673682 A JP11673682 A JP 11673682A JP S6250857 B2 JPS6250857 B2 JP S6250857B2
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- JP
- Japan
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- subloop
- controller
- host computer
- slc
- control
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Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 101150106280 Mchr1 gene Proteins 0.000 description 2
- 108700036626 Melanin-concentrating hormone receptor 1 Proteins 0.000 description 2
- 102100027375 Melanin-concentrating hormone receptor 1 Human genes 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Hardware Redundancy (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、上位計算機と複数台のサブループコ
ントローラとよりなる分散形階層(ハイアラー
キ)システムにおける、サブループコントローラ
のn:1バツクアツプ方法に関する。
ントローラとよりなる分散形階層(ハイアラー
キ)システムにおける、サブループコントローラ
のn:1バツクアツプ方法に関する。
従来、大規模な制御系に対する高信頼度の制御
装置として、計算機を2重化し、計算機異常時に
は手動モードに切替えると同時に警報表示し、運
転員の判断により計算機を切替える方式が知られ
ている。しかし、この方式は異常の正確な診断が
不可能であり、又、運転員の省力化ができないと
いう欠点があつた。また、システムを分散化し、
サブループ制御部を制御対象に対応して複数台設
置し、複数のサブループコントローラに対して、
1台のバツクアツプを設ける従来のn:1バツク
アツプ方式は、バツクアツプを行なう上位計算機
がすべてのサブループコントローラのプログラム
をもつこととなるため、上位計算機の記憶容量が
大規模化する難点があつた。
装置として、計算機を2重化し、計算機異常時に
は手動モードに切替えると同時に警報表示し、運
転員の判断により計算機を切替える方式が知られ
ている。しかし、この方式は異常の正確な診断が
不可能であり、又、運転員の省力化ができないと
いう欠点があつた。また、システムを分散化し、
サブループ制御部を制御対象に対応して複数台設
置し、複数のサブループコントローラに対して、
1台のバツクアツプを設ける従来のn:1バツク
アツプ方式は、バツクアツプを行なう上位計算機
がすべてのサブループコントローラのプログラム
をもつこととなるため、上位計算機の記憶容量が
大規模化する難点があつた。
本発明の目的は上位計算機の記憶容量を大規模
化することなく、サブループコントローラの異常
時には上位計算機よりサブループコントローラを
直接制御することにより、低コストで信頼性の高
い分散形階層システムを提供するにある。
化することなく、サブループコントローラの異常
時には上位計算機よりサブループコントローラを
直接制御することにより、低コストで信頼性の高
い分散形階層システムを提供するにある。
上位計算機は同時に2台以上のサブループコン
トローラをバツクアツプしないため、サブループ
コントローラの制御演算のバツフアエリアである
データテーブルは各サブループコントローラで共
用できることに着目し、本発明では1台分のみを
もつこととし、かつ、バツクアツプ開始の切替処
理はバツクアツプの如何にかかわらず常時実行
し、切替時の信号急変を防止した。
トローラをバツクアツプしないため、サブループ
コントローラの制御演算のバツフアエリアである
データテーブルは各サブループコントローラで共
用できることに着目し、本発明では1台分のみを
もつこととし、かつ、バツクアツプ開始の切替処
理はバツクアツプの如何にかかわらず常時実行
し、切替時の信号急変を防止した。
以下、本発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。
る。
第1図は本発明の適用対象の一例として、火力
発電所の貫流ボイラの制御を行なうAPC
(Automatic Plant Control)のシステムを示した
ものである。図中の実線の四角形は加算、減算等
を行なう演算要素であり、一点鎖線で囲つた部分
はそれぞれ1台のマイクロコントローラが演算す
る範囲を示す。
発電所の貫流ボイラの制御を行なうAPC
(Automatic Plant Control)のシステムを示した
ものである。図中の実線の四角形は加算、減算等
を行なう演算要素であり、一点鎖線で囲つた部分
はそれぞれ1台のマイクロコントローラが演算す
る範囲を示す。
同図において、2はマスタコントローラ、3は
サブループコントローラ、4は入力処理コントロ
ーラ、5は切替リレー、6はアナログメモリ、7
は電空変換弁、8は電磁弁、9は発信器、10は
コントロールバルブ、13は減算器、14は比例
積分器、15は加算器、19は設定器、20は変
化率制限器、21はコントロールドライブ、
MWDは中央給電指令である。なお、この図は簡
略化したものであり、実際の例では演算要素の数
は500個から1000個となる。
サブループコントローラ、4は入力処理コントロ
ーラ、5は切替リレー、6はアナログメモリ、7
は電空変換弁、8は電磁弁、9は発信器、10は
コントロールバルブ、13は減算器、14は比例
積分器、15は加算器、19は設定器、20は変
化率制限器、21はコントロールドライブ、
MWDは中央給電指令である。なお、この図は簡
略化したものであり、実際の例では演算要素の数
は500個から1000個となる。
APCシステムは主蒸気圧力や主蒸気温度を一
定に保ちつつ、中央給電指令MWDに見合つた蒸
気量を発生させるように、主タービンガバナ弁、
給水弁等を制御するものである。
定に保ちつつ、中央給電指令MWDに見合つた蒸
気量を発生させるように、主タービンガバナ弁、
給水弁等を制御するものである。
すなわち、中央給電指令による発電量指令値S1
に対し、変化率制限器20により、あらかじめ、
定められた変化率以内でその指令値に追従する信
号を作成し、主タービン及びボイラ入力量に対す
る指令値S2として出力する。このボイラ入力量指
令値S2に主蒸気圧力を一定とするような補正を加
え、給水指令S3とする。さらに、主蒸気温度を一
定とするように、給水量と燃料量の比率を調節
し、燃料量に対する指令値S4を作成すると共に、
ガスO2を一定とするような空気量に対する指令
S5を作成出力する。
に対し、変化率制限器20により、あらかじめ、
定められた変化率以内でその指令値に追従する信
号を作成し、主タービン及びボイラ入力量に対す
る指令値S2として出力する。このボイラ入力量指
令値S2に主蒸気圧力を一定とするような補正を加
え、給水指令S3とする。さらに、主蒸気温度を一
定とするように、給水量と燃料量の比率を調節
し、燃料量に対する指令値S4を作成すると共に、
ガスO2を一定とするような空気量に対する指令
S5を作成出力する。
以上の主タービン、給水量、燃料量、空気量に
対する指令値を作成する部分がマスタコントロー
ラ2である。これらの指令値S2〜S5にしたがつて
主タービンガバナ弁10a、給水制御弁10b、
燃料弁10cなどのコントロールバルブや、空気
量を制御するコントロールドライブ21等の操作
量を直接制御する部分が、サブループコントロー
ラ3である。また、主蒸気圧力、主蒸気温度、ガ
スO2などの発信器9の信号を取りこみ、これら
に温度補正、圧力補正を加え、マスタコントロー
ラ2などに補正された信号を送信するのが入力処
理コントローラ4である。
対する指令値を作成する部分がマスタコントロー
ラ2である。これらの指令値S2〜S5にしたがつて
主タービンガバナ弁10a、給水制御弁10b、
燃料弁10cなどのコントロールバルブや、空気
量を制御するコントロールドライブ21等の操作
量を直接制御する部分が、サブループコントロー
ラ3である。また、主蒸気圧力、主蒸気温度、ガ
スO2などの発信器9の信号を取りこみ、これら
に温度補正、圧力補正を加え、マスタコントロー
ラ2などに補正された信号を送信するのが入力処
理コントローラ4である。
ところで、各マイクロコントローラは標準化さ
れた演算要素を選択、組合せて構成可能であるた
め、そのソフトウエア構成は第2図に示すよう
に、標準化した演算を実行する固定処理プログラ
ム29部と、それらの演算の種類、演算順序等を
記述した仕様テーブル部30とに分かれる。固定
処理プログラム部29は各コントローラに共通で
あり、仕様テーブル部30のみ各コントローラに
個有のもので、それぞれの制御内容を表わしてい
る。つぎに、複数台設置されたサブループコント
ローラ3に対する、本発明による異常検出とバツ
クアツプのハードウエア構成の一例を第3図に示
す。これは入力処理コントローラ4、マスタコン
トローラ2、サブループコントローラ3、及び上
位計算機1が伝送バスを介して相互に接続された
ものである。
れた演算要素を選択、組合せて構成可能であるた
め、そのソフトウエア構成は第2図に示すよう
に、標準化した演算を実行する固定処理プログラ
ム29部と、それらの演算の種類、演算順序等を
記述した仕様テーブル部30とに分かれる。固定
処理プログラム部29は各コントローラに共通で
あり、仕様テーブル部30のみ各コントローラに
個有のもので、それぞれの制御内容を表わしてい
る。つぎに、複数台設置されたサブループコント
ローラ3に対する、本発明による異常検出とバツ
クアツプのハードウエア構成の一例を第3図に示
す。これは入力処理コントローラ4、マスタコン
トローラ2、サブループコントローラ3、及び上
位計算機1が伝送バスを介して相互に接続された
ものである。
ここで上位計算機1は、n個のサブループコン
トローラ3(SLC―1からSLC―n)の制御内容
(すなわち、第2図の仕様テーブル部30の内
容)を記憶しているので、サブループコントロー
ラSLC―1からSLC―nの内の任意の1台にとつ
て代わり、アナログメモリ6を介して直接電空変
換器7を操作することができる。
トローラ3(SLC―1からSLC―n)の制御内容
(すなわち、第2図の仕様テーブル部30の内
容)を記憶しているので、サブループコントロー
ラSLC―1からSLC―nの内の任意の1台にとつ
て代わり、アナログメモリ6を介して直接電空変
換器7を操作することができる。
アナログメモリ6は手動操作も可能である。し
たがつて、このサブループコントローラ3の運転
モードは第3図からも明らかなように、セレクタ
ステーシヨン11により計算器、手動制御に切換
えられ、さらに、計算機制御の内でもSLC側と
MOM側(すなわち上位計算機による制御)とに
切替えることができる。
たがつて、このサブループコントローラ3の運転
モードは第3図からも明らかなように、セレクタ
ステーシヨン11により計算器、手動制御に切換
えられ、さらに、計算機制御の内でもSLC側と
MOM側(すなわち上位計算機による制御)とに
切替えることができる。
次に、サブループコントローラ及び上位計算機
におけるプログラム構成について述べる。
におけるプログラム構成について述べる。
第4図に示す制御ブロツク図を実現するための
プログラム構成を第5図に示す。すなわち、制御
ブロツク図中の演算要素に対応して、演算仕様テ
ーブルを設ける。この演算仕様テーブルは各演算
要素の種別、各演算要素間の接続を点番号
A023,A024などを記入することにより、各演算
要素のゲインなどのパラメータをCデータテーブ
ルに記入することにより実現している。この演算
要素の実行順序は演算順序テーブルに演算仕様テ
ーブルの先頭番地を記入することにより実現して
いる。各演算要素の入力及び演算結果である出力
は、Aデータテーブル、Dデータテーブルに書き
込まれる。
プログラム構成を第5図に示す。すなわち、制御
ブロツク図中の演算要素に対応して、演算仕様テ
ーブルを設ける。この演算仕様テーブルは各演算
要素の種別、各演算要素間の接続を点番号
A023,A024などを記入することにより、各演算
要素のゲインなどのパラメータをCデータテーブ
ルに記入することにより実現している。この演算
要素の実行順序は演算順序テーブルに演算仕様テ
ーブルの先頭番地を記入することにより実現して
いる。各演算要素の入力及び演算結果である出力
は、Aデータテーブル、Dデータテーブルに書き
込まれる。
以上により、上位計算機内のプログラム構成
は、第6図に示すように標準化されたプログラム
を実行する固定処理プログラム部29と故障した
SLCを検出し選択する切替プログラム、及び各
SLCごとにSLCと同一の演算仕様テーブルと演算
順序テーブルとからなる仕様テーブル部31とA
データ、Dデータ、Cデータテーブルとからなる
データテーブル部32から構成されることとな
る。以上の仕様テーブル、データテーブルは各
SLCと同一のものを有するため、各SLCのn倍の
記憶容量を必要とする。
は、第6図に示すように標準化されたプログラム
を実行する固定処理プログラム部29と故障した
SLCを検出し選択する切替プログラム、及び各
SLCごとにSLCと同一の演算仕様テーブルと演算
順序テーブルとからなる仕様テーブル部31とA
データ、Dデータ、Cデータテーブルとからなる
データテーブル部32から構成されることとな
る。以上の仕様テーブル、データテーブルは各
SLCと同一のものを有するため、各SLCのn倍の
記憶容量を必要とする。
本発明では上位計算機は、同時には2台以上の
SLCをバツクアツプしないこと及び、Aデータ、
Dデータテーブルは演算結果を一時蓄えておくバ
ツフアエリアであることに着目し、全SLCが正常
な場合は上位計算機は制御演算を行なわず、1台
のSLCが故障した時のみ、SLCに代わり制御演算
を実行することにより、Aデータ、Dデータテー
ブルは各SLCのAデータ、Dデータテーブルのう
ち最大のもの1つのみを準備し、各SLCに共用し
て用い、記憶容量の削減を図ることができる。す
なわち、A,Dデータテーブルは、仕様テーブ
ル、データテーブルの合計のうち約25%程度をし
めるため、バツクアツプするSLCの台数が増える
につれて、その効果は大きくなる。以上の構成を
第7図に示す。
SLCをバツクアツプしないこと及び、Aデータ、
Dデータテーブルは演算結果を一時蓄えておくバ
ツフアエリアであることに着目し、全SLCが正常
な場合は上位計算機は制御演算を行なわず、1台
のSLCが故障した時のみ、SLCに代わり制御演算
を実行することにより、Aデータ、Dデータテー
ブルは各SLCのAデータ、Dデータテーブルのう
ち最大のもの1つのみを準備し、各SLCに共用し
て用い、記憶容量の削減を図ることができる。す
なわち、A,Dデータテーブルは、仕様テーブ
ル、データテーブルの合計のうち約25%程度をし
めるため、バツクアツプするSLCの台数が増える
につれて、その効果は大きくなる。以上の構成を
第7図に示す。
上記のように各SLCのデータテーブルを共用し
て用い、故障した時のみ演算を実行するようにし
た場合、1つの不具合が生じる場合がある。
て用い、故障した時のみ演算を実行するようにし
た場合、1つの不具合が生じる場合がある。
すなわち、バツクアツプを開始した時のデータ
テーブルの値が、故障するまでのSLCのデータテ
ーブルの内容と無関係なため、上位計算機がバツ
クアツプ演算を開始した時点で信号の急変が生じ
ることである。
テーブルの値が、故障するまでのSLCのデータテ
ーブルの内容と無関係なため、上位計算機がバツ
クアツプ演算を開始した時点で信号の急変が生じ
ることである。
第8図に上位計算機によるSLCのバツクアツプ
ソフト制御ロジツクの一部を示す。すなわちアナ
ログメモリAM37を設定された設定値に対し、
フイードバツク信号を一致させるよう加算器AD
33、比例積分演算器PIF34を用いたものであ
る。ここで加算器AD35はハードウエアによる
アナログメモリAM6をパルスにより増減させる
ため、現時点の操作信号との偏差をとつている。
また、比例積分器PIF34にはいつている信号は
比例積分器PIF34の自動/手動の切替を行なう
ものであり、1の時、自動モードとなり比例積分
演算を行なうが0の時は手動モードとなり、操作
信号TB値をそのまま出力するとともに、積分の
初期値をイニシヤライズし、信号が急変すること
なく、バンプレスに信号を切換えることができ
る。すなわち、SLC故障時、上位計算機によるバ
ツクアツプを開始する時、自動から一担自動スタ
ンバイ(待期)モードとし、比例積分器PIF34
を手動モードとして、現在の操作信号に合わせ、
イニシヤライズが終了した時点で再び自動モード
に投入すればよい。
ソフト制御ロジツクの一部を示す。すなわちアナ
ログメモリAM37を設定された設定値に対し、
フイードバツク信号を一致させるよう加算器AD
33、比例積分演算器PIF34を用いたものであ
る。ここで加算器AD35はハードウエアによる
アナログメモリAM6をパルスにより増減させる
ため、現時点の操作信号との偏差をとつている。
また、比例積分器PIF34にはいつている信号は
比例積分器PIF34の自動/手動の切替を行なう
ものであり、1の時、自動モードとなり比例積分
演算を行なうが0の時は手動モードとなり、操作
信号TB値をそのまま出力するとともに、積分の
初期値をイニシヤライズし、信号が急変すること
なく、バンプレスに信号を切換えることができ
る。すなわち、SLC故障時、上位計算機によるバ
ツクアツプを開始する時、自動から一担自動スタ
ンバイ(待期)モードとし、比例積分器PIF34
を手動モードとして、現在の操作信号に合わせ、
イニシヤライズが終了した時点で再び自動モード
に投入すればよい。
これらのタイミングを合わせるのが限時動作要
素TP38であり、SLCバツクアツプ開始から時
間遅れを持つて、その出力が1となり自動条件を
成立させるものである。
素TP38であり、SLCバツクアツプ開始から時
間遅れを持つて、その出力が1となり自動条件を
成立させるものである。
なお、以上の演算は、第7図のようなプログラ
ム構成では、SLCバツクアツプ開始以前は動作し
ておらず、バツクアツプ開始とともに演算開始す
るため、データテーブルの内容によつては、限時
動作要素TP38が時間遅れなく、即時1を出力
することもあり得る。
ム構成では、SLCバツクアツプ開始以前は動作し
ておらず、バツクアツプ開始とともに演算開始す
るため、データテーブルの内容によつては、限時
動作要素TP38が時間遅れなく、即時1を出力
することもあり得る。
これを防止するようにしたのが第9図に示すよ
うに、限時動作要素TP38は共通演算仕様テー
ブル、データテーブルに格納し、バツクアツプ如
何にかかわらず常時実行するようにしておき、バ
ツクアツプ開始時は必ず一担、自動スタンバイモ
ードとして、バンプレスに切換えが行なわれるよ
うにしたものである。
うに、限時動作要素TP38は共通演算仕様テー
ブル、データテーブルに格納し、バツクアツプ如
何にかかわらず常時実行するようにしておき、バ
ツクアツプ開始時は必ず一担、自動スタンバイモ
ードとして、バンプレスに切換えが行なわれるよ
うにしたものである。
本発明によれば、上位計算機におけるデータテ
ーブルの容量が大幅に削減でき、経済性の高いバ
ツクアツプシステムが実現でき、切換時の信号イ
ニシヤライズも確実に行なえ、信頼性の高いシス
テムとすることができる。
ーブルの容量が大幅に削減でき、経済性の高いバ
ツクアツプシステムが実現でき、切換時の信号イ
ニシヤライズも確実に行なえ、信頼性の高いシス
テムとすることができる。
第1図はAPCのシステム構成図、第2図は基
本プログラム構成図、第3図は分散システムのハ
ード構成図、第4図は制御ブロツク図、第5図は
それを実現するためのプログラム構成図、第6図
は従来のプログラム構成図、第7図は本発明によ
るプログラム構成図、第8図は上位計算機の制御
内容を示す図、第9図は本発明のプログラム構成
図である。 1…上位計算機、3…サブループコントロー
ラ、29…固定処理プログラム、31…仕様テー
ブル、32…データテーブル。
本プログラム構成図、第3図は分散システムのハ
ード構成図、第4図は制御ブロツク図、第5図は
それを実現するためのプログラム構成図、第6図
は従来のプログラム構成図、第7図は本発明によ
るプログラム構成図、第8図は上位計算機の制御
内容を示す図、第9図は本発明のプログラム構成
図である。 1…上位計算機、3…サブループコントロー
ラ、29…固定処理プログラム、31…仕様テー
ブル、32…データテーブル。
Claims (1)
- 1 操作端を制御するn個(nは2以上の整数)
のサブループコントローラと、前記サブループコ
ントローラの作動に要するプログラムのうち、全
てのサブループコントローラにおける演算の仕
様・順序を記述した仕様テーブル部分と、各サブ
ループコントローラにおける各演算要素の入力・
出力を格納するデータテーブル部分であつて記憶
容量が前記n個のサブループコントローラの中で
最大のものとを記憶する上位計算機とを有し、前
記n個のサブループコントローラのうち1台が異
常となつたときに、前記上位計算機に記憶された
当該異常となつたサブループコントローラに対応
する仕様テーブル部分を用い、かつ前記上位計算
機に記憶されたデータテーブル部分をバツフアメ
モリとして用いて、前記上位計算機により当該異
常となつたサブループコントローラを代替して演
算を行なうことを特徴とする分散形階層システム
のn:1バツクアツプ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57116736A JPS598063A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 分散形階層システムのn:1バツクアツプ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57116736A JPS598063A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 分散形階層システムのn:1バツクアツプ方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS598063A JPS598063A (ja) | 1984-01-17 |
JPS6250857B2 true JPS6250857B2 (ja) | 1987-10-27 |
Family
ID=14694511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57116736A Granted JPS598063A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 分散形階層システムのn:1バツクアツプ方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS598063A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6129901A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-12 | Hitachi Ltd | 火力発電プラントの制御方法 |
JPH03176701A (ja) * | 1989-12-05 | 1991-07-31 | Toshiba Corp | N対1バックアップコントローラ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5430383A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-06 | Hitachi Ltd | Back-up system of digital process controlling apparatus |
JPS5444171A (en) * | 1977-09-13 | 1979-04-07 | Honeywell Inc | Process control system with back up process controller |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP57116736A patent/JPS598063A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5430383A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-06 | Hitachi Ltd | Back-up system of digital process controlling apparatus |
JPS5444171A (en) * | 1977-09-13 | 1979-04-07 | Honeywell Inc | Process control system with back up process controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS598063A (ja) | 1984-01-17 |
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