KR920004388B1 - 이중화 시스템의 주변장치 절체회로 - Google Patents

이중화 시스템의 주변장치 절체회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

이중화 시스템의 주변장치 절체회로
제 1 도는 종래의 이중화 시스템 블록도.
제 2 도는 본 발명의 이중화 시스템의 주변장치 절체블록도.
제 3 도는 제 2 도의 스위칭제어부 상세회로도로서, (a)는 라이프(Life)신호 발생회로도, (b)는 스위칭 제어신호 발생회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 주시스템 12 : 대기시스템
13 : 스위칭회로부 14 : 스위칭제어부
15, 16 : 디바운싱회로 MM1, MM2 : 단안정멀티바이브레이터
AND1, AND2 : 앤드게이트 OR1-OR3 : 오아게이트
NOR1 : 노아게이트 I1-I5 : 인버터
B1, B2 : 버퍼 PC1, PC2 : 포토카플러
본 발명은 주변장치를 주(Master)시스템 또는 대기(Standdy) 시스템으로 제어하는 이중화 시스템에 관한 것으로, 특히 주시스템 및 대기시스템의 상태를 양 시스템에서 서로 감시하여 상대시스템이 비정상적인 경우에 자동적으로 정상적인 시스템에서 주변장치를 제어할 수 있게 한 이중화 시스템의 주변장치 절체회로에 관한 것이다.
제 1 도는 종래의 이중화 시스템 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 주시스템(1)과 대기시스템(2)에 워치도그(watch dog) 시스템(3)이 연결되어 그 워치도그시스템(3)에서 주시스템(1) 및 대기시스템(3)의 상태를 감시하게 되어 있고, 상기 주 시스템(1) 및 대시시스템(2)에 스위칭회로부(5)가 연결되어, 스위칭선택부(4)의 선택에 따라 주시스템(1)이 스위칭회로부(5)를 통하여 주변장치와 연결되던가 대기시스템(2)이 스위칭회로부(5)를 통하여 주변장치와 연결되게 되어 있는 것으로, 상기 워치도그시스템(3)에는 감시상태를 나타낼 수 있는 벨이 내장되어 있음과 아울러 스스로 동작하기 위하여 마이크로프로세서를 내장하고 있으며, 상기 스위칭선택부(4)는 수동으로 절체하기 위한 선택스위치와, 그 선택된 상태를 나타내는 램프가 내장되어 있고, 상기 스위칭회로부(5)는 스위칭선택부(4)의 선택신호에 따라 구동되는 릴레이를 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 장치는 워치도그시스템(3)에서 주시스템(1)의 동작시스템을 직렬통신방식에 의해 일정주기로 감시하고, 그 감시중 주시스템(1)에 이상이 발생되었다고 판단되면 그 워치도그시스템(3)에서 벨음을 발생하여 사용자에게 이상이 발생되었음을 알려주게 되고, 이에 따라 그 이상상태를 인지한 사용자가 스위칭선택부(4)의 대기선택스위치를 선택하게 되면 대기시스템(2)이 스위칭회로부(5)를 통해 주변장치와 연결되어 그 대기시스템(2)에서 주변장치를 제어하게 되고, 이때 워치도그시스템(3)은 상기의 설명과 같은 방식으로 대기시스템(2)의 동작상태를 감시하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 이중화 시스템에 있어서는 이상상태를 인지한 사용자가 수동으로 스위칭선택부의 선택스위치를 선택하여 절체시켜야 하므로 사용상의 불편함이 뒤따랐고, 특히 사용자가 없는 상태에서 이상상태가 발생되었을 경우에는 정상적인 시스템으로 절체시킬 수 없게 되므로 산업설비의 감시제어용 시스템으로서의 기능을 상실하게 되는 결점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 결점을 해결하기 위하여, 주시스템 및 대기시스템의 상태를 양 시스템에서 서로 감시하여, 상대시스템이 비정상적인 경우에 정상적인 시스템으로 자동절체되어 그 정상적인 시스템에서 주변장치를 제어할 수 있게 창안한 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 2 도는 본 발명의 이중화 시스템의 주변장치 절체블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 스위칭제어신호에 따라 주시스템(11) 또는 대기시스템(12)이 스위칭회로부(13)를 통해 주변장치를 제어하게 한 이중화 시스템에 있어서, 상기 주시스템(11) 및 대기시스템(12)이 정상상태일 때 일정주기로 출력되게 한 허트비트(Heart Beat)신호(HB1), (HB2)를 입력받아 상기 대기시스템(12) 및 주시스템(11)에 라이프(Life)신호(LS2), (LS1)를 인가하고, 그 주시스템(11) 및 대기시스템(12)에서 라이프신호(LS1), (LS2)로부터 상대 시스템이 비정상상태인가를 판별하여, 비정상상태일 때 출력하는 릴레이제어신호(RC1), (RC2)에 따라 스위칭 제어신호(SC1), (SC2)를 상기 스위칭회로부(13)에 인가하는 스위칭제어부(14)로 구성한 것으로, 상기 주시스템(11) 및 대기시스템(12)과 스위칭제어부(14)사이에는 상대신호(SL1), (SL2)를 서로 주고받게 되어 있다.
제 3a 도는 제 2 도 스위칭제어부(14)의 라이프신호 발생회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 주시스템(11) 및 대기시스템(12)의 허트비트신호(HB1), (HB2)가 오아게이트(OR1), (OR2)의 일측입력단자에 각기 인가되게 접속하고, 전원단자(B+)를 저항(R1), (R2)을 각기 통해 단안정멀티바이브레이터(MM1), (MM2)의 단자
Figure kpo00001
에 접속함과 아울러 그 접속점을 인버터(I1), (I2)를 각기 통해 상기 오아게이트(OR1), (OR2)의 타측입력단자에 접속하여, 그 오아게이트(OR1), (OR2)의 출력단자를 상기 단안정멀티바이브레이터(MM1), (MM2)의 트리거단자(T), (T)에 접속하며, 이 단안정멀티바이브레이터(MM1), (MM2)의 출력단자
Figure kpo00002
신호가 인버터(I3), (I4) 및 버퍼(B1), (B2)를 각기 통해 상기 대기시스템(12) 및 주시스템(11)에 라이프신호(LS2), (LS1)으로 인가되게 구성한다.
제 3b 도는 제 2 도 스위칭제어부(14)의 스위칭제어 신호발생회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 주 시스템(11) 및 대기시스템(12)의 릴레이제어신호(RC1), (RC2)가 노아게이트(NOR1)를 통해 디바운싱(Debouncing)회로(15)의 입력단자(AI)에 인가되게 접속하여, 그의 출력단자(AO)를 앤드게이트(AND1)의 일측입력단자에 접속하고, 자동/수동선택스위치(SW1)를 그 앤드게이트(AND1)의 타측입력단자에 접속함과 아울러 인버터(I5)를 통해 앤드게이트(AND2)의 일측입력단자에 접속하며, 주/대기시스템 선택스위치(SW2)를 디바운싱회로(16)의 입력단자(BI)에 접속하여, 그의 출력단자(BO)를 상기 앤드게이트(AND2)의 타측입력단자에 접속하고, 상기 앤드게이트(AND1), (AND2)의 출력단자를 오아게이트(OR3)를 통해 플립플롭(FF1)의 클럭단자(CK)에 접속하여, 그의 출력단자
Figure kpo00003
를 저항(R10), (R11)를 각기 통해 트랜지스터(TR1), (TR2)의 베이스에 접속하고, 그 트랜지스터(TR1), (TR2)의 콜랙터를 저항(R12), (R13)을 각기 통해 포토카플러(PC1), (PC2)의 발광다이오드(PD1), (PD2)에 접속하여, 그 포터카플러(PC1), (PC2)의 수광 트랜지스터(PT1), (PT2)의 에미터를 트랜지스터(TR3), (TR4)의 베이스에 접속함과 아울러 그 수광트랜지스터(PT1), (PT2) 및 트랜지스터(TR3), (TR4)의 콜렉터에서 상기 스위칭회로부(13)에 스위칭제어신호(SC1), (SC2)가 인가되게 구성한 것으로, 도면의 설명중 미설명 부호 RY1, RY2는 상태표시구동용 릴레이이다. 이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
전원단자(B+, Vcc)에 전원이 인가되면, 그 전원이 인가되는 초기상태에서 전원단자(B+)의 전원이 저항(R9)을 통해 콘덴서(C5)에 충전되면서 플립플롭(FF1)의 리세트단자
Figure kpo00004
에 저전위 신호가 인가되어 그 플립플롭(FF1)이 리세트되므로 그의 출력단자
Figure kpo00005
에 고전위 신호가 출력되고, 출력단자(Q)에 저전위 신호가 출력된다. 이에 따라 트랜지스터(TR1)가 오프되어 포토카플러(PC1) 및 트랜지스터(TR3)가 오프되므로 스위칭제어신호(SC1)는 고전위로 되어 스위칭회로부(13)에 인가되고, 또한, 이때 플립플롭(FF1)의 출력단자(Q)에 출력된 저전위 신호에 의해 트랜지스터(TR2)가 온되어 포토카플러(PC2) 및 트랜지스터(TR4)가 온되므로 스위칭제어신호(SC2)는 저전위로 되어 스위칭회로부(13)에 인가된다. 이와 같이 스위칭회로부(13)에 고전위의 스위칭제어신호(SC1)가 인가되는 상태에서는 그 스위칭회로부(13)에서 주 시스템(11)을 주변장치와 연결하여 주시스템(11)에서 주변장치를 제어하게 된다.
이와 같은 상태에서 주시스템(11)이 정상상태이면 그 주시스템(11)에서 일정주기로 허트비트신호(HB1)가 출력되고, 이 일정주기의 허트비트신호(HB1)는 오아게이트(OR1)를 통하여 단안정멀티바이브레이터(MM1)를 그 일정주기로 트리거시키게 되므로 그의 출력단자
Figure kpo00006
에 계속 저전위 신호가 출력되고, 이 전위 신호는 인버터(I3)에서 고전위 신호로 반전된 후 버퍼(B1)를 통해 대기시스템(12)에 라이프신호(LS2)로 인가되므로 그 대기시스템(12)에서는 주시스템(11)이 정상상태임을 인지하게 된다.
그러나, 주시스템(11)이 정상상태가 아니어서 허트비트신호(HB1)가 출력되지 않으면, 오아게이트(OR1)에서 계속 저전위 신호가 출력되어 단안정멀티바이브레이터(MM1)의 트리거단자(T)에 인가되므로 저항(R3) 및 콘덴서(C1)에 의한 시정시간이 지난후에, 그 단안정멀티바이브레이터(MM1)의 출력단자
Figure kpo00007
에 고전위 신호가 출력되고, 이 고전위 신호는 인버터(I3)에서 저전위 신호로 반전된 후 버퍼(B1)를 통하게 되므로 대기시스템(12)에 고전위의 라이프신호(LS2)가 인가되지 않게 되고, 이에 따라 대기시스템(12)은 주시스템(11)이 비정상상태임을 감지하여 고전위의 릴레이제어신호(RC2)를 출력하게 된다.
이에 따라, 노아게이트(NOR1)에서 저전위 신호가 출력되어 디바운싱회로(15)의 입력단자(AI)에 인가되므로 그의 출력단자(AQ)에 고전위 신호가 출력되어 앤드게이트(AND1)의 일측입력단자에 인가되고, 이때 자동/수동선택스위치(SW1)가 그의 자동선택단자(a)에 단락되어 있으면 전원단자(B+)의 전원이 저항(R5) 및 그 자동/수동선택스위치(SW1)를 통해 앤드게이트(AND1)의 타측입력단자에 인가되고 있으므로 그 앤드게이트(AND1)에서 고전위 신호가 출력된다.
이때 자동/수동선택스위치(SW1)를 통한 전원은 인버터(I5)에서 저전위 신호로 반전되어 앤드게이트(AND2)의 일측입력단자에 인가되므로 그 앤드게이트(AND2)에서 저전위 신호가 출력된다. 따라서, 이때 상기 앤드게이트(AND1)에서 출력된 고전위 신호는 오아게이트(OR3)를 통해 플립플롭(FF1)의 클럭단자(CK)에 클럭신호로 인가되므로 그 플립플롭(FF1)의 출력신호는 반전되어 그의 출력단자
Figure kpo00008
에 저전위 신호가 출력되고, 출력단자(Q)에 고전위 신호가 출력된다.
이에 따라, 출력단자
Figure kpo00009
에 출력된 저전위 신호에 의해 트랜지스터(TR1)가 온되어 포토키플러(PC1) 및 트랜지스터(TR3)가 온되므로 스위칭제어신호(SC1)은 저전위로 되어 스위칭회로부(13)에 인가되고, 또한, 이때 플립플롭(FF1)의 출력단자(Q)에 출력된 고전위 신호에 의해 트랜지스터(TR2)가 오프되어 포토카플러(PC2) 및 트랜지스터(TR4)가 오프되므로 스위칭제어신호(SC2)는 고전위로 되어 스위칭회로부(13)에 인가된다. 이와 같이 스위칭회로부(13)에 고전위의 스위칭제어신호(SC2)가 인가되는 상태에서는 그 스위칭회로부(13)에서 대기시스템(12)을 주변장치와 연결하여 대기시스템(12)에서 주변장치를 제어하게 된다.
이와 같은 상태에서 대기시스템(12)이 정상상태이면, 그 대기시스템(12)에서 일정주기로 허트비트신호(HB2)가 출력되고, 이 일정주기의 허트비트신호(HB2)는 오아게이트(OR2)를 통하여 단안정멀티바이브레이터(MM2)를 그 일정주기로 트리거시키게 되므로 그 단안정멀티바이브레이터(MMJ2)의 출력단자
Figure kpo00010
에 계속 저전위 신호가 출력되고, 이 저전위 신호는 인버터(I4)에서 고전위 신호로 반전된 후 버퍼(B2)를 통해 주시스템(11)에 라이프신호(LS1)로 인가된다. 따라서, 이때 주 시스템(11)이 정상상태를 회복하였다면 그 라이프신호(LS1)로부터 대기시스템(12)이 정상상태임을 인지하게 된다.
그러나, 대기시스템(11)이 정상상태가 아니어서 허트비트신호(HB2)가 출력되지 않으면, 상기의 설명과 동일한 방식으로 단안정멀티바이브레이터(MM2)가 트리거되지 않게 되어 주시스템(11)에 고전위의 라이프신호(LS1)가 인가되지 않게 되고, 이에 따라 주시스템(11)은 대기시스템(12)이 비정상임을 인지하여 고전위의 릴레이제어신호(RC1)를 출력하게 되고, 이에 따라 상기의 설명에서와 같이 디바운싱회로(15)에서 고전위 신호가 출력된 후 앤드게이트(AND1) 및 오아게이트(OR3)를 통해 플립플롭(FF1)의 클럭단자(CK)에 클럭신호로 인가되므로 그 플립플롭(FF1)의 출력신호는 다시 반전되어 그의 출력단자
Figure kpo00011
에 고전위 신호가 출력되고, 그의 출력단자(Q)에 저전위 신호가 출력된다.
이에 따라, 상기의 설명에서와 같이 스위칭회로부(13)에 고전위의 스위칭제어신호(SC1)가 인가되므로 그 스위칭회로부(13)에서 주시스템(11)을 주변장치와 연결하여 주시스템(11)에서 주변장치를 제어하게 된다.
한편, 자동/수동선택스위치(SW1)를 수동선택단자(b)에 단락시켜 놓으면, 접지전위인 저전위가 앤드게이트(AND1)의 타측입력단자에 인가되므로 그 앤드게이트(AND1)에서 저전위 신호가 출력되고, 또한, 이때 접지전위인 저전위가 인버터(I5)에서 고전위로 반전되어 앤드게이트(AND2)의 일측입력단자에 인가된다.
이와 같은 상태에서 주/대기시스템선택스위치(SW2)가 그의 주시스템선택단자(a)에 단락되어 있으면, 전원단자(B+)의 전원이 디바운싱회로(16)의 입력단자(BI)에 인가되어 그의 출력단자(BO)에 저전위 신호가 출력되고, 이에 따라 앤드게이트(AND2)에서 저전위 신호가 출력되어 오아게이트(OR3)에서 저전위 신호가 출력되므로 플립플롭(FF1)은 초기상태를 유지하여, 상기 설명에서와 같이 주시스템(11)에서 주변장치를 제어하게 된다.
이와 같은 상태에서 주/대기시스템선택스위치(SW2)를 그의 대기시스템선택단자(b)에 단락하면, 접지전위인 저전위가 디바운싱회로(16)의 입력단자(BI)에 인가되어 그의 출력단자(BO)에 고전위 신호가 출력되므로 앤드게이트(AND2)에서 고전위 신호가 출력되고, 이 고전위 신호는 오아게이트(OR3)를 통하여 플립플롭(FF1)의 클럭단자(CK)에 클럭신호로 인가되므로 그의 출력단자
Figure kpo00012
에는 저전위 신호가 출력되고, 그의 출력단자(Q)에는 고전위 신호가 출력된다. 이에 따라 상기의 설명에서와 같이 대기시스템(12)에서 주변 장치를 제어하게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명을 자동절체방식으로 선택하여 놓은 상태에서는 주시스템 및 대기시스템의 상태를 양 시스템에서 서로 감시하여, 상대시스템이 비정상적인 경우에 정상적인 시스템으로 자동절체되어 그 정상적인 시스템에서 주변장치를 제어하게 되므로 사용하기에 대단히 간편할 뿐 아니라 감지제어시스템으로서의 신뢰성을 한층 높일 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

  1. 스위칭제어신호에 따라 주시스템(11) 또는 대기시스템(12)이 스위칭회로부(13)를 통해 주변장치를 제어하게 한 이중화 시스템에 있어서, 상기 주시스템(11) 및 대기시스템(12)이 정상상태일 때 일정주기로 각기 출력되게 한 허트비트신호(HB1), (HB2)를 입력받아 상기 대기시스템(12) 및 주시스템(11)에 라이프신호(LS2), (LS1)를 인가하고, 상기 주시스템(11) 및 대기시스템(12)에서 상기 라이프신호(LS1), (LS2)로부터 상대시스템이 비정상상태인가를 판별하여, 비정상상태일 때 출력하는 릴레이제어신호(RC1), (RC2)에 따라 상기 스위칭회로부(13)에 스위칭제어신호(SC1), (SC2)를 인가하는 스위칭제어부(14)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 이중화 시스템의 주변장치 절체회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주시스템(11) 및 대기시스템(12)의 허트비트신호(HB1), (HB2)가 오아게이트(OR1), (OR2)의 일측입력단자에 인가되게 접속하고, 전원단자(B+)를 단안정멀티바이브레이터(MM1), (MM2)의 단자
    Figure kpo00013
    에 접속함과 아울러 인버터(I1), (I2)를 각기 통해 상기 오아게이트(OR1), (OR2)의 타측입력단자에 접속하여, 그의 출력단자를 상기 단안정멀티바이브레이터(MM1), (MM2)의 트리거단자(T), (T)에 접속하며, 이 단안정멀티바이브레이터(MM1), (MM2)의 출력단자
    Figure kpo00014
    신호가 인버터(I3), (I4) 및 버퍼(B1), (B2)를 각기 통해 상기 대기시스템(12) 및 주시스템(11)에 라이프신호(LS2), (LS1)로 인가되게 접속하고, 상기 주시스템(11) 및 대기시스템(12)의 릴레이제어신호(RC1), (RC2)가 노아게이트(NOR1)를 통해 디바운싱회로(15)의 입력단자(AI)에 인가되게 접속하여, 그의 출력단자(AO)를 앤드게이트(AND1)의 일측입력단자에 접속하고, 자동/수동선택스위치(SW1)를 상기 앤드게이트(AND1)의 타측입력단자에 접속함과 아울러 인버터(I4)를 통해 앤드게이트(AND2)의 일측입력단자에 접속하며, 주/대기선택스위치(SW2)를 디바운싱회로(16)의 입력단자(BI)에 접속하여, 그의 출력단자(BO)를 상기 앤드게이트(AND2)의 타측입력단자에 접속하고, 상기 앤드게이트(AND1), (AND2)의 출력단자를 오아게이트(OR3)를 통해 플립플롭(FF1)의 클럭단자(CK)에 접속하여, 그의 출력단자
    Figure kpo00015
    를 트랜지스터(TR1), (TR2)의 베이스측에 접속한 후 그의 콜렉터측을 포터카플러(PC1), (PC2)의 발광다이오드(PD1), (PD2)측에 접속하고, 이 포터카플러(PC1), (PC2)의 수광트랜지스터(PT1), (PT2)의 콜렉터에서 상기 스위칭회로부(13)에 스위칭제어신호(SC1), (SC2)가 인가되게 상기 스위칭 제어부(14)를 구성하여 된 것을 특징으로 하는 이중화 시스템의 주변장치 절체회로.
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