JPS6385801A - 予備付センサ−装置 - Google Patents

予備付センサ−装置

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JPS6385801A
JPS6385801A JP23091786A JP23091786A JPS6385801A JP S6385801 A JPS6385801 A JP S6385801A JP 23091786 A JP23091786 A JP 23091786A JP 23091786 A JP23091786 A JP 23091786A JP S6385801 A JPS6385801 A JP S6385801A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
time
data
output data
failure
Prior art date
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Pending
Application number
JP23091786A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Asano
亮 浅野
Toshio Takahara
高原 利生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS6385801A publication Critical patent/JPS6385801A/ja
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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】 〔概 要〕 本願は、主センサーと予備センサーを含み、主センサー
が故障した時の両センサーに関するセンサーデータのデ
ータ差とその後の一定時間毎の両センサーのデータ差に
応じて段階的かつ自動的に予備センサーへ移行可能にし
、センサー信頼度を確保する予備付センサー装置を開示
するものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、予備付センサー装置に関し、特に主センサー
が故障した時に予備センサーに円滑に移行させるセンサ
ーの切り替え装置に関するものである。
〔従来の技術〕
センサーの出力データを使って情報の処理を行うセンサ
ーベースシステムにおいては、センサーは極めて重要な
情報源であるため、センサーの故障時にそのシステムの
機能をバックアンプするために主センサーと予備センサ
ーを備えた二重化システムがある。
かかるセンサーベースシステムに用いられる主センサー
と予備センサーは同一の対象を計測するものであるにも
かかわらず、「予備」という性格上或いはコストの削減
のため、意図して別型式とすること(主センサーを高価
なもの、予備センサーを廉価なものとすること)が多く
、また、取り付は場所の相違により一船的にその計測値
は異なっていることが普通である。
このため、主センサーが故障した時に自動的に予備セン
サーへの切り替えを行おうとすると計測値の不連続を生
じ、システムの動作が撹乱される。
従って、主センサーが故障した時に予備センサーには円
滑に移行させる必要がある。
従来においては、主センサーから予備センサーへの切り
替えは、故障発生時、操作員が主センサー及び予備セン
サー双方のデータを確認した後、手動で行われていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように、従来の予備付センサー装置においては、故
障発生時に主センサーから予備センサーへ切り替えを行
うには大幅なシステムの中断が避けられず、この中断時
間を少なくしようとすれば、切り替え時の計測値の不連
続が避けられないという問題点があった。
従って、本願発明の目的は、計測値の不連続を出来るだ
け少なくし、迅速にセンサーの切り替えが行える予備付
センサー装置を実現することに在る。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は上記の問題点を解決するための本願第1の発明
の予備付センサー装置を示した図で、1は主センサー,
2は予備センサー、3は主センサー1の故障を検出する
故障判定部、4は故障時に一定の許容移行時間及びこの
移行時間を均等に分割したサンプリング間隔を発生する
時間設定部、5は故障時に主センサー1の出力データを
記憶する第1の記憶部、6はそのサンプリング間隔経過
毎の予備センサー2の出力データをサンプリングして記
憶する第2の記憶部、そして7は第1及び第2の記憶部
5.6の出力データ差をそのサンプリング間隔経過毎に
求めそれまでの経過サンブリング時間と前記の移行時間
との比を乗じて予備センサー2の移行データとする計算
部である。
第2図は上記の問題点を解決するための本願第2の発明
の予備付センサー装置を示した図で、1は主センサー,
2は予備センサー、3は主センサー1の故障を検出する
故障判定部、4は故障時に一定の許容移行時間及びこの
移行時間を均等に分割したサンプリング間隔を発生する
時間設定部、8は故障時に主及び予備センサー1.2の
出力データの平均値を記憶する第1の記憶部、6はサン
プリング間隔経過毎に予備センサー2の出力データを目
標値としてサンプリングし記憶する第2の記憶部、9は
第1の記憶部8の出力データ値を移行データの初期値と
し該移行データと第2の記憶部6の出力データ差に1回
のサンプリング時間と前記の移行時間との比を乗じて予
備センサー2出力のサンプリング時の移行データを計算
する計算部、そして10は第2の記憶部6及び計算部7
の出力データ差が所定許容範囲内に入ったときのみ前記
目標値で移行を完了する判定部である。
〔作 用〕
第1の発明を示す第1図において、故障判定部3が主セ
ンサー1の故障を判定すると、これに応答して時間設定
部4が一定の許容移行時間とこの許容移行時間を均等に
分割したサンプリング間隔を発生する。第1の記憶部5
は主センサー1の故障に応答して主センサー1の出力デ
ータを記憶し、第2の記憶部6は時間設定部4から出力
されるサンプリング間隔が経過する毎に予備センサー2
の出力データをサンプリングして記憶する。
計算部7は第1の記憶部5と第2の記憶部6の出力デー
タの差をそのサンプリング間隔が経過する毎に求め、こ
れに、それぞれの経過サンプリング時間と前記移行時間
との比を乗じて予備センサー2の移行データを計算する
。そして、上記の一定の許容移行時間が経過した時、主
センサー1から予備センサー2への移行が完了する。
第2の発明を示す第2図において、故障判定部3が主セ
ンサー1−の故障を判定すると、これに応答して時間設
定部4が一定の許容移行時間とこの許容移行時間を均等
に分割したサンプリング間隔を発生する。第1の記憶部
8は主センサー1の故障に応答して故障時の主センサー
1と予備センサー2の出力データの平均値を記憶し、第
2の記憶部6は時間設定部4から出力されるサンプリン
グ間隔が経過する毎に予備センサー2の出力データを目
標値としてサンプリングし、記憶する。
計算部9は第1の記憶部8の出力データ値を移行データ
の初期値として入力し、その初期値としての移行データ
と第2の記憶部6の出力データとの差に、1回のサンプ
リング時間と上記の許容移行時間との比を乗じて予備セ
ンサー2の出力をサンプリングしたときの移行データを
計算する。
そして、判定部10では、計算部9での計算結果である
移行データと第2の記憶部6のサンプリングデータとの
差を所定の許容値と比較し、その許容範囲内に入ってい
れば、そのとき第2の記憶部6に記憶されたサンプリン
グ値、即ち、目標値を予備センサー2の移行完了値とし
て強制的に移行を完了する。
〔実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、第1図に示した第1の発明の予備付センサー装置
の基本的な考え方を第3図に示したグラフを用いて説明
する。
第3図において、横軸は時間を表し、縦軸はセンサーの
出力データ値を表している。また、DA及びD□は主セ
ンサーlが故障した時のそれぞれ主センサーl及び予備
センサー2のデータ値を表し、Dlは主センサー1から
予備センサー2への切り替え移行途中のデータ値、DM
Eは切り替え移行完了時の予備センサー2のデータ値、
をそれぞれ表している。尚、第3図ではD s r −
D s t −D□とデータ値が大きくなっているが、
これは−例であり、センサーの出力であるからこの順序
が不同であることはいうまでもない。
今、切り替えの移行完了に許容される最小時間をTとし
、その時間Tを均等に何分側したサンプリング間隔をΔ
tとする。尚、この時間Tは主センサー1から予備セン
サー2へ移行する際のデー夕値間の急峻度によって経験
的に決定される値であり、この時間Tが短ければ移行時
間は短縮されるが、データ値の切り替えが急峻になって
システムの動作が異常を来すことになり、他方、時間T
を長くすれば切り替えの急峻度は避けられるが移行時間
が長くなってこれも好ましくない、かかる観点から時間
Tは決定される。
従って、この発明ではDAを出発点として最終的に移行
完了点DMEに至る経路を出来るだけ円滑に辿るように
するものである。
そのためには、データDAの故障発生時点でのデータD
1を目標値として両者の差D□−DAを求め、この値と
移行時間Tとの比をサンプリング間隔Δtに適用して移
行時間T内の最初のサンプリング間隔Δを経過時の移行
データD1が次の式(11のように求められる。
同様にしてi番目のサンプリング間隔Δt、経過時の移
行データDiは次の式(2)のように求められる。
1’ そして、最終的な移行データD、は、D、1=DIであ
り、Δti−Tであるから、DI!  Da即ち、D□
となる。
このようにして第3図に破線で示す如く移行データは円
滑に推移して行くことが分かる。
そこで、第1図の構成では、まず故障判定部3が主セン
サーlの故障を判定し、その時の主センサー1の出力デ
ータ値を第1の記憶部5に記憶するとともに、故障判定
部3からの故障判定信号により時間設定部4が上記の一
定の許容移行時間並びにこの許容移行時間を均等に分割
した時間間隔をサンプリング間隔Δtとして設定する。
第2の記憶部6はこのサンプリング間隔毎に正常な予備
センサー2の出力データ値をサンプリングして記憶する
第1の記憶部5及び第2の記憶部6に記憶されたデータ
値は計算部7において上記の式(2)に示した計算を行
う。
計算部7の計算結果は、移行途中におけるサンプリング
時の移行データとして、センサーベースシステムの情報
処理装置等において使用され、経過したサンプリング時
間の合計が許容移行時間Tに達した時に移行完了する。
上述した第1の発明では、必ず一定の移行時間Tが経過
するのを待たなければならないという点に鑑みて次に述
べる第2の発明が案出された。−そこで、第2図に示し
た第2の発明の予備付センサー装置の基本的な考え方を
第4図に示したグラフを用いて説明する。
第4図において、横軸は時間を表し、縦軸はセンサーの
出力データ値を表している。この第2の発明の装置では
第1の発明の装置と異なり、通常、主センサー1と予備
センサー2の出力データ値の平均値をセンサー出力デー
タとして使用する方式を採用している。従って、(DA
+D□)/2は主センサーlが故障した時の両センサー
の出力データの平均値を示し、D、は主センサーlが故
障した時の予備センサー2のデータ値を表している。
また、Dlは主センサー1から予備センサー2への切り
替え移行途中のデータ値、D□は切り替え移行完了時の
予備センサー2のデータ値、をそれぞれ表している。
この第2の発明では、故障時、予備センサー2の出力デ
ータ値D□を最初の目標値として故障後の最初のサンプ
リング間隔Δ【経過時点で上記の式(2)を用いて得ら
れる移行データD1、を基準にして、次のサンプリング
時の予備センサー2の出力データ値(D Iりを目標値
にして同様の移行データ(D2)を求める。
このようにして移行途中のi番目のサンプリング時の移
行データDムは、 となる。
このようにして許容時間毎に1回のサンプリングを行い
、そのときの移行データが目標データに対して一定範囲
内に入った時、強制的に移行を完了させる。
かかる第2の発明の動作を第2図の構成で説明する。
故障判定部3が主センサー1の故障を判定すると、これ
に応答して時間設定部4が第1の発明と同様の一定の許
容移行時間Tとこの許容移行時間Tを均等に分割したサ
ンプリング間隔Δtを発生する。第1の記憶部8は主セ
ンサー1の故障に応答して故障時の主センサー1と予備
センサー2の出力データの平均値(DA+D□)/2を
記憶し、第2の記憶部6は時間設定部4から出力される
サンプリング間隔Δtが経過する毎に予備センサー2の
出力データを目標値としてサンプリングし、記憶する。
計算部9は第1の記憶部日の出力データ値(D、+D□
)/2を移行データの初期値として入力して第5図に具
体的に示した記憶部9bに記憶し、このデータ値と第2
の記憶部6の出力データ値D11との差D□−(D、+
D□)/2を求め、この差に、1回のサンプリング時間
Δ【と上記の許容移行時間Tとの比Δt/Tを乗じて予
備センサー2の出力を最初にサンプリングしたときの最
初の移行データD+ −Δt/T IDa+  (Da
 +Dm、)/2)を移行データ計算回路9aにおいて
計算する。
こうして求められた最初の移行データD1は計算部9内
の記憶部9bに上書きされ、次の移行データD!=Δt
/T (Dmz  D+ )/21を計算回路9aで計
算する。尚、この第2の発明では常に最初のサンプリン
グ時の移行データを得るので、Δt/Tは変わらない。
こうして前の移行データを使って現在のサンプリング時
の移行データを求めて行くが、このままだと何時になっ
ても移行を完了しないので、判定部10では、計算部9
での計算結果である移行データと第2の記憶部6のサン
プリングデータとの差を所定の許容値αと比較し、その
許容範囲内に入っていれば、そのとき第2の記憶部6に
記憶されたサンプリング値、即ち、目標値を予備センサ
ー2の移行完了値として強制的に移行を完了させる。そ
して、予備センサー2からの出力はこの移行完了時から
、そのまま情報処理装置等において使用されることとな
る。
従って、移行を完了させるために用いられる許容値α内
に移行データが収まる時は不確定であるため、最初のサ
ンプリングで移行完了するときもあれば、故障発生から
許容移行時間Tを過ぎても移行完了しない場合がある点
が第1の発明と異なっている。
〔発明の効果〕
以上のように、本願第1の発明にかかる予備付センサー
装置によれば、許容移行時間を均等に分割して主センサ
ー故障発生後の予備センサーの出力データ値をサンプリ
ングし、そのサンプリング値を目標値としてサンプリン
グの合計時間に応した割合の値を移行データとし許容移
行時間かけて主センサーから予備センサーへ移行させる
ので、急峻な移行をせずに円滑に然も迅速に移行できる
という効果を奏する。
また、本願第2の発明にかかる予備付センサー装置によ
れば、最初のサンプリング毎に新たな許容移行時間を設
定して移行データを求め、その移行データと目標値との
差によって強制的に移行を完了させるので第1の発明の
ように必ず許容移行時間待たなければならないという点
を克服できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願第1の発明に係る予備付センサー装置を示
すブロック図、 第2図は本願第2の発明に係る予備付センサー装置を示
すブロック図、 第3図は第1図に示された予備付センサー装置の動作原
理を説明するグラフ図、 第4図は第2図に示された予備付センサー装置の動作原
理を説明するグラフ図、 第5図は第2図における計算部の具体例を示すブロック
図、である。 第1図及び第2図において、 1は主センサー, 2は予備センサー、 3は故障判定部、 4は時間設定部、 5.8は第1の記憶部、 6は第2の記憶部、 7.9は計算部、 10は判定部、を示す。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 特 許出願人  富 士 通 株式会社代理人弁理士 
 森 1)寛 (外1名)移行データIX 第1の発明19)かる予備イ寸センサー装置のブロック
図第1図 Dj、DBL 第2の分明にイ糸る予備イボ乞ンサー装厘のブロック口
笛つ 第1の発明の重力仔、原理を説明するグラフ第2の分明
のf71ff源理を貌811fるグヲフ第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)主センサー(1)と予備センサー(2)とから成
    る予備付センサー装置において、 前記主センサー(1)の故障を検出する故障判定部(3
    )と、 前記故障時に一定の許容移行時間及びこの移行時間を均
    等に分割したサンプリング間隔を発生する時間設定部(
    4)と、 前記故障時に前記主センサー(1)の出力データを記憶
    する第1の記憶部(5)と、 前記サンプリング間隔経過毎の前記予備センサー(2)
    の出力データをサンプリングして記憶する第2の記憶部
    (6)と、 前記第1及び第2の記憶部(5、6)の出力データ差を
    前記サンプリング間隔経過毎に求めそれまでの経過サン
    プリング時間と前記移行時間との比を乗じて前記予備セ
    ンサー(2)の移行データとする計算部(7)と、 を備えたことを特徴とする予備付センサー装置。
  2. (2)主センサー(1)と予備センサー(2)とから成
    る予備付センサー装置において、 前記主センサー(1)の故障を検出する故障判定部(3
    )と、 前記故障時に一定の許容移行時間及びこの移行時間を均
    等に分割したサンプリング間隔を発生する時間設定部(
    4)と、 前記故障時に前記主及び予備センサー(1、2)の出力
    データの平均値を記憶する第1の記憶部(8)と、 前記サンプリング間隔経過毎に前記予備センサー(2)
    の出力データを目標値としてサンプリングし記憶する第
    2の記憶部(6)と、 前記第1の記憶部(8)の出力データ値を移行データの
    初期値とし該移行データと前記第2の記憶部(6)の出
    力データ差に1回のサンプリング時間と前記移行時間と
    の比を乗じて前記予備センサー(2)出力のサンプリン
    グ時の移行データを計算する計算部(9)と、 前記第2の記憶部(6)及び計算部(7)の出力データ
    差が所定許容範囲内に入ったときのみ前記目標値で移行
    を完了する判定部(10)と、を備えたことを特徴とす
    る予備付センサー装置。
  3. (3)前記計算部(9)が、計算された移行データを一
    旦記憶しておき、次のサンプリング時における移行デー
    タの計算に、前記記憶しておいた移行データを用いるも
    のである特許請求の範囲第2項記載の予備付センサー装
    置。
JP23091786A 1986-09-29 1986-09-29 予備付センサ−装置 Pending JPS6385801A (ja)

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JPS6385801A true JPS6385801A (ja) 1988-04-16

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ID=16915305

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JP (1) JPS6385801A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001501761A (ja) * 1996-10-04 2001-02-06 フィッシャー コントロールズ インターナショナル,インコーポレイテッド 冗長フィールドデバイスおよびバス付きプロセス制御ネットワーク
KR20150108277A (ko) * 2014-03-17 2015-09-25 엘에스산전 주식회사 이중화 시스템
KR20150108134A (ko) * 2014-03-17 2015-09-25 엘에스산전 주식회사 이중화 시스템

Cited By (4)

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KR20150108134A (ko) * 2014-03-17 2015-09-25 엘에스산전 주식회사 이중화 시스템
KR101878393B1 (ko) * 2014-03-17 2018-07-13 엘에스산전 주식회사 이중화 시스템

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