KR19980067077A

KR19980067077A - Redundant Control System and Its Control Method

Info

Publication number: KR19980067077A
Application number: KR1019970002944A
Authority: KR
Inventors: 김광근
Original assignee: 이종수; 엘지산전 주식회사
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-10-15

Abstract

이중화 제어 시스템 및 그 제어방법은, 복수개의 제어부중 어느 하나를 선정하여 임의의 대상물을 제어하고 제어시 리드된 데이터를 데이터 저장부의 저장영역들에 라이트하는 스텝과, 제어 동작중인 제어부의 이상 동작 유·무를 체크하여 정상 동작시 상기 스텝들의 동작을 반복하고 이상 동작시 제어 동작중인 제어부의 동작을 차단하고 대기중인 제어부의 제어 동작으로 절환하는 스텝과, 절환된 제어부를 통해 데이터 저장부의 해당되는 저장영역내의 데이터를 리드하여 임의의 대상물을 제어하는 스텝으로 이루어진다. 이러한 이중화 제어 시스템 및 제어방법은 메모리를 공유하므로 하드웨어적인 구성이 간단하고 또 메모리내의 데이터의 손실을 최소화함과 동시에 시스템의 에러 발생시 신속한 데이터 백업이 가능하다.The redundant control system and its control method include selecting any one of a plurality of controllers to control an arbitrary object and writing the data read during the control to the storage areas of the data storage unit, and the abnormal operation of the controller under control operation. Checking nothing and repeating the operations of the steps in the normal operation, and interrupting the operation of the control operation in the abnormal operation and switching to the control operation of the waiting controller, and the corresponding storage area of the data storage unit through the switched control. It consists of a step of reading the data in and controlling an arbitrary object. Since the redundant control system and control method share a memory, hardware configuration is simple, and data loss in the memory is minimized, and at the same time, a data backup is possible in the event of a system error.

Description

Redundant Control System and Its Control Method

본 발명은 이중화 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 메모리를 공유하는 이중화 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a redundancy control system, and more particularly, to a redundancy control system sharing a memory and a control method thereof.

일반적으로, 이중화 구조를 갖는 제어 시스템은 동작을 수행중인 일 제어 시스템이 동작 수행중에 에러가 발생할 때, 동작 수행중인 제어 시스템을 대신하여 대기중인 다른 제어 시스템이 동작을 수행할 수 있도록 하여 원할한 시스템 운영이 이루어지도록 한다.In general, a control system having a redundancy structure is a system that allows other control systems waiting on behalf of a control system performing an operation to perform an operation when an error occurs while one control system is performing an operation. Ensure that operations take place.

도 1은 종래 기술에 따른 이중화 제어 시스템을 보여주는 블록 구성도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 이중화 제어 시스템은 메인 제어 시스템(A)과 서브 제어 시스템(B)의 각 기억장치(1,2)에 저장된 데이터를 서로 전송하는 인터페이싱장치(3,4)와, 이 인터페이싱장치(3,4)를 제어하는 중앙처리장치(CPU)(5,6)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram showing a redundant control system according to the prior art. As shown in FIG. 1, a redundant control system includes a storage device 1 and 2 of a main control system A and a sub control system B. As shown in FIG. Interfacing devices (3, 4) for transmitting data stored in each other) and a central processing unit (CPU) (5, 6) for controlling the interfacing devices (3, 4).

이와 같이 구성되는 이중화 제어 시스템의 메인 제어 시스템(A)과 서브 제어 시스템(B)과의 상호 데이터 전송은 시리얼 인터페이스 방식, 패러렐 인터페이스 방식, 네트워크 인터페이스 방식, 내장 공유 메모리와 네트워크를 가진 인터페이스 방식 등을 사용한다.The mutual data transmission between the main control system (A) and the sub control system (B) of the redundant control system configured as described above may include a serial interface method, a parallel interface method, a network interface method, an interface method having an internal shared memory and a network, and the like. use.

즉, 상기 어떤 인터페이스 방식을 사용하는 경우에도 정주기성을 가진 중앙처리장치(5,6)의 일 제어신호에 따라 두 시스템 상호간의 기억장치(1,2)에 저장된 데이터를 서로 상대방의 기억장치(1,2)로 복사하여 준다.That is, even when any of the above interface methods are used, the data stored in the storage devices 1 and 2 between the two systems are mutually stored according to one control signal of the central processing unit 5 and 6 having periodicity. Copy it to 1,2).

메인 제어 시스템(A)이 동작 상태인 경우, 메인 제어 시스템(A)의 중앙처리장치(5)는 정주기적으로 인터페이스장치(3)에 일 제어신호를 보내 기억장치(1)에 저장된 데이터를 서브 제어 시스템(B)의 인터페이스장치(4)를 통해 서브 제어 시스템(B)의 기억장치(2)로 전송하여 복사한다.When the main control system A is in the operating state, the central processing unit 5 of the main control system A periodically sends a control signal to the interface device 3 to serve the data stored in the storage device 1. The transfer is made via the interface device 4 of the control system B to the storage device 2 of the sub-control system B for copying.

그리고, 반대로 서브 제어 시스템(B)가 동작 상태인 경우는 상기와 같은 동작이 반대로 이루어진다.On the contrary, when the sub control system B is in the operating state, the above operation is reversed.

이와 같이, 두 시스템간의 데이터 백업(backup)을 통해 동일한 데이터를 유지함으로써, 어느 한 시스템에 에러가 발생하더라도 대기중인 다른 시스템이 연속적으로 동작을 수행할 수 있게 한다.As such, by maintaining the same data through the data backup (backup) between the two systems, even if an error occurs in one system, the other waiting system can perform the operation continuously.

종래 기술에 따른 이중화 제어 시스템에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.In the redundant control system according to the prior art has the following problems.

첫째, 두 시스템간의 상호 데이터 백업시, 인터페이스를 사용하므로 데이터 전송 속도가 느리다.First, the data transfer rate is slow because the interface is used to back up data between two systems.

둘째, 통신 방식을 사용하기 때문에 프로토콜(protocol)이 필요하게 되어 소프트웨어가 복잡해진다.Second, because of the communication method, a protocol is required, which complicates the software.

셋째, 시스템의 중앙처리장치에 의해서 데이터 전송이 이루어지므로 중앙처리장치의 부하가 증대한다.Third, since the data is transmitted by the central processing unit of the system, the load of the central processing unit increases.

넷째, 두 시스템을 연결할 때, 연결 케이블이 필수적으로 필요하므로 전체적인 구성이 복잡하다.Fourth, when connecting two systems, the overall configuration is complicated because the connection cable is necessary.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 기억장치만을 사용하여 구성을 단순화할 수 있는 이중화 제어 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a redundant control system and a method of controlling the same, which can simplify the configuration using only one memory device.

도 1은 종래 기술에 따른 이중화 제어 시스템을 보여주는 블록 구성도1 is a block diagram showing a redundant control system according to the prior art

도 2는 본 발명에 따른 이중화 제어 시스템을 보여주는 블록 구성도2 is a block diagram showing a redundant control system according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 이중화 제어 시스템의 동작을 보여주는 순서도3 is a flowchart showing the operation of the redundancy control system according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 데이터 저장부 11 : 제 1 저장영역10: data storage unit 11: first storage area

12 : 제 2 저장영역 13 : 제 1 제어부12: second storage area 13: first control unit

14 : 제 2 제어부14: second control unit

본 발명에 따른 이중화 제어 시스템은 제 1 및 제 2 저장영역을 갖는 데이터 저장부와, 데이터 저장부에 데이터 라이트시 제 1 및 제 2 저장영역에 모두 라이트하며, 데이터 리드시 제 1 및 제 2 저장영역중 해당하는 저장영역을 제각기 리드하는 제 1 및 제 2 제어부로 구성됨에 그 특징이 있다.The redundancy control system according to the present invention includes a data storage unit having first and second storage areas, both data writing to the first and second storage areas when data is written to the data storage unit, and first and second storage when data is read. It is characterized by being composed of first and second controllers which respectively read a corresponding storage area of the area.

본 발명에 따른 이중화 제어 시스템의 제어방법은 복수개의 제어부중 어느 하나를 선정하여 임의의 대상물을 제어하고 제어시 리드된 데이터를 데이터 저장부의 저장영역들에 라이트하는 스텝과, 제어 동작중인 제어부의 이상 동작 유·무를 체크하여 정상 동작시 상기 스텝들의 동작을 반복하고 이상 동작시 제어 동작중인 제어부의 동작을 차단하고 대기중인 제어부의 제어 동작으로 절환하는 스텝과, 절환된 제어부를 통해 데이터 저장부의 해당되는 저장영역내의 데이터를 리드하여 임의의 대상물을 제어하는 스텝으로 이루어짐에 그 특징이 있다.The control method of the redundancy control system according to the present invention includes selecting any one of a plurality of controllers to control an arbitrary object, writing the data read during the control to the storage areas of the data storage unit, and an abnormality of the controller in a control operation. Checking the presence or absence of the operation and repeating the operations of the steps in the normal operation, and blocking the operation of the control unit in the control operation in the abnormal operation and switching to the control operation of the waiting control unit, and corresponding to the data storage unit through the switched control unit It is characterized by the step of reading data in the storage area to control an arbitrary object.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 이중화 제어 시스템 및 그 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The redundant control system and its control method according to the present invention having the above characteristics will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 이중화 제어 시스템을 보여주는 블록 구성도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 이중화 제어 시스템은 제 1, 제 2 저장영역(11,12)을 갖는 데이터 저장부(10)와, 제어하고자 하는 대상을 제어하고 제어시 발생되는 모든 데이터를 데이터 저장부의 제 1, 제 2 저장영역(11,12)에 동시에 라이트(write)하며 제 1, 제 2 저장영역(11,12)중 해당되는 저장영역의 데이터를 따로따로 리드(read)하는 제 1 및 제 2 제어부(13,14)로 구성된다.2 is a block diagram illustrating a redundancy control system according to the present invention. As shown in FIG. 2, the redundancy control system includes a data storage unit 10 having first and second storage areas 11 and 12. The controller controls the target to be controlled and simultaneously writes all data generated during the control to the first and second storage areas 11 and 12 of the data storage unit, and among the first and second storage areas 11 and 12. The first and second controllers 13 and 14 read data of the corresponding storage area separately.

이때, 제 1 제어부(13)는 제 1 저장영역(11)의 데이터만을 리드하고, 제 2 제어부(14)는 제 2 저장영역(12)의 데이터만을 리드한다.In this case, the first control unit 13 reads only data in the first storage area 11, and the second control unit 14 reads only data in the second storage area 12.

그리고, 제 1 및 제 2 제어부(13,14)는 제어 동작중인 어느 하나의 제어부에서 이상동작이 발생하면 대기중인 다른 하나의 제어부로 동작이 절환된다.The first and second controllers 13 and 14 switch the operation to the other waiting controller if an abnormal operation occurs in any one controller in the control operation.

이와 같이, 구성되는 이중화 제어 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.Thus, the operation of the redundant control system is configured as follows.

도 3은 본 발명에 따른 이중화 제어 시스템의 동작을 보여주는 순서도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 제 1 제어부(13)는 제어하고자 하는 대상의 제어 동작을 수행한다.(S1)3 is a flowchart illustrating an operation of a redundant control system according to the present invention. As shown in FIG. 3, first, the first controller 13 performs a control operation of an object to be controlled.

그리고, 제 1 제어부(13)는 제어하고자 하는 대상을 제어할 때, 발생되는 모든 데이터를 데이터 저장부의 제 1, 제 2 저장영역(11,12)에 동시에 라이트(write)한다.(S2)When the object to be controlled is controlled, the first control unit 13 simultaneously writes all generated data to the first and second storage areas 11 and 12 of the data storage unit (S2).

이때, 제 1 제어부(13)는 리드(read)하는 경우에 제 1 저장영역(11)에 저장된 데이터만을 리드한다.In this case, when reading, the first control unit 13 reads only data stored in the first storage area 11.

이어, 대기중인 제 2 제어부(14)는 제어 동작을 수행하는 제 1 제어부(13)의 동작 이상 유무를 판단한다.(S3)Subsequently, the waiting second control unit 14 determines whether there is an operation abnormality of the first control unit 13 performing the control operation.

만약, 제 1 제어부(13)의 동작이 정상적이라고 판단하면, 제 1 제어부(13)는 계속적으로 제어 동작을 수행하고, 제 1 제어부(13)의 동작에 이상이 발생되었다고 판단하면, 제 1 제어부(13)의 동작을 차단하고 제 2 제어부(14)로 동작을 절환한다.(S4)If it is determined that the operation of the first control unit 13 is normal, the first control unit 13 continuously performs the control operation, and if it is determined that an abnormality has occurred in the operation of the first control unit 13, the first control unit The operation of (13) is interrupted and the operation is switched to the second control unit 14 (S4).

그리고, 제 2 제어부(14)는 제 1 저장영역(11)에 저장된 데이터만을 리드(read)하여 제어하고자 하는 대상을 연속적으로 제어한다.(S5)The second controller 14 reads only the data stored in the first storage area 11 and continuously controls the object to be controlled. (S5)

이때, 제 1 제어부(13)가 정상 동작을 할 수 있게 되면, 제 1 제어부(13)는 제 2 제어부(14)가 정상 동작을 하는지를 판단함으로써, 상기에 설명한 동작을 반복적으로 수행한다.At this time, when the first control unit 13 can perform the normal operation, the first control unit 13 repeatedly performs the above-described operation by determining whether the second control unit 14 performs the normal operation.

본 발명에 따른 이중화 제어 시스템 및 그 제어방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.In the redundant control system and control method according to the present invention has the following advantages.

첫째, 데이터를 저장하는 메모리를 공유함으로써, 인터페이싱 장치등이 필요하지 않으므로 전체적인 구성이 단순하다.First, by sharing the memory for storing data, the overall configuration is simple since no interfacing device or the like is required.

둘째, 동작 수행중인 일 제어 시스템의 에러 발생시 메모리에 저장된 데이터의 손실을 최소화하면서 대기중인 다른 제어 시스템으로의 백업(backup)기능을 신속하게 수행할 수 있다.Second, when an error occurs in one control system in operation, a backup function to another control system can be quickly performed while minimizing the loss of data stored in the memory.

Claims

In a redundant control system having two control units sharing data,

A data storage unit having first and second storage areas;

The data storage unit writes both the first and second storage areas when data is written, and when the data is read, the first and second controllers respectively read the corresponding storage areas of the first and second storage areas. Redundancy Control System.

The redundancy control system of claim 1, wherein when an abnormal operation occurs in one of the first and second controllers, the operation is switched to the other controller.

Selecting any one of the plurality of control units to control an arbitrary object;

Writing data read in the control of any object in the step to storage areas of the data storage unit;

Checking whether or not there is an abnormal operation of the control unit in the control operation, repeating the operations of the steps in the normal operation, cutting off the operation of the control operation in the abnormal operation, and switching to the control operation of the waiting control unit;

And controlling the arbitrary object by reading the data in the corresponding storage area of the data storage unit through the switched control unit.