(57)【要約】【課題】制御装置において複数装置が出力するバス使用権要求を調停するバスアービタ動作の安全性を向上させるため、外部診断モジュールによる監視手段によりアービタ動作の診断を行い、高速応答性と安全性向上を両立させる制御装置を提供する。【解決手段】診断モジュールによりアービタ調停に関わる信号を監視し、信号固着又は調停制御部異常発生による異常を検出した場合、データ転送を安全に停止し安全データ誤出力を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２の通信回線を介して制御対象に関する情報を授受するものにおいて、第１の通信回線を介して、前記第２の通信回線の使用権を調停するため信号を授受する調停制御部と、前記第１の通信回線の信号を監視して前記調停部の異常を判断する診断部を有し、前記診断部は、前記調停部の異常を判断した場合、前記第２の通信回線の通信を抑制する信号を出力することを特徴とする回線診断装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の通信回線は少なくとも一部にパラレル伝送を含むものであり、前記第２の通信回路は少なくとも一部にシリアル伝送を含むものであることを特徴とする回線診断装置。
【請求項３】
請求項１において、前記異常判断は、前記第１の通信回線の通信動作の監視と、前記第２の通信回線の通信動作の監視を連動させて行うことを特徴とする回線診断装置。
【請求項４】
請求項１において、複数の通信制御装置に対して同時に前記第２の通信回線での通信が許可された場合、前記調停部を異常と判断することを特徴とする回線診断装置。
【請求項５】
請求項４において、前記第２の通信回線を介した制御対象情報の授受は、中央演算記憶装置との間でなされ、前記異常が判断された場合、前記中央演算記憶装置からの通信に関係する動作の停止が指示されることを特徴とする回線診断装置。
【請求項６】
請求項１において、前記第２の通信回線を介した制御対象情報の授受は、中央演算記憶装置との間でなされ、前記診断部は、前記中央演算記憶装置とは別体のハードウエアにて構成されることを特徴とする回線診断装置。
【請求項７】
中央演算記憶装置から第２の通信回線を介して制御対象と情報を授受する接続装置と、前記第２の通信回線を介して通信制御装置にデータを送受信し、少なくとも一部はシリアル伝送で一台又は複数の通信制御装置と接続する第３の通信回線を介して制御対象と情報を授受する制御装置において、第２の通信回線の使用権を調停する調停制御部と、回線使用要求と回線使用許可信号を通信するための第１の通信回線と、前記第１の通信回線に接続する回線診断装置を有し、当該第１の通信回線と第２の通信回線を監視し調停制御部と第１の通信回線に関連する信号の異常動作を検出する手段と、異常検出後に第２の通信回線を介して第２の通信回線の通信の停止を指示する手段を有することを特徴とする回線診断装置。
【請求項８】
請求項７において、前記第１の通信回線を介して、第２の通信回線の経路を接続、又は非接続するバススイッチと、調停制御部により当該バススイッチへの接続、又は非接続指令を行う信号の出力がなされ、前記回線診断装置により前記第１の通信回線を監視しており、第２の通信回線経路の接続、非接続指令を行う調停制御部と、当該出力信号の異常動作を検出する手段と、前記異常検出の後に第２の通信回線制御部への動作指示を出力することによりデータ出力を停止する手段を有することを特徴とする回線診断装置。
【請求項９】
請求項７又は８において、前記中央演算記憶装置と前記通信制御装置を含む第２の通信回線を使用可能とする各々の装置に対して出力する、第１の通信回線内使用許可信号の複数装置への同時出力を監視し、回線制御部が出力する安全データ転送中を示す安全動作信号の監視と連動して、データ転送の中断を抑制しつつ、安全動作中におけるデータ転送調停中に前記使用許可信号の同時出力による異常動作を検出する手段と、異常検出の後に第２の通信回線制御部への動作指示を出力することによりデータ出力を停止する手段を有することを特徴とする回線診断装置。
【請求項１０】
請求項７又は８において、前記中央演算記憶装置と前記第２の通信回線を使用可能とする通信制御装置と、第２の通信回線を介して制御対象を制御する入力装置，出力装置に対して出力する、第１の通信回線内のバススイッチへの接続、又は非接続指令となる出力信号と第２の通信回線内転送先アドレス情報を監視し、回線制御部が出力する安全データ転送中を示す安全動作信号の監視と連動して、データ転送の中断を抑制しつつ、安全動作中におけるデータ転送調停中に前記バススイッチへの接続、非接続指令となる出力信号と転送先アドレス情報比較での不一致検出時の異常動作を検出する手段と、異常検出後第２の通信回線制御部への動作指示を出力することによりデータ出力を停止する手段を有することを特徴とする回線診断装置。
【請求項１１】
請求項７又は８において、前記中央演算記憶装置と前記を含む第２の通信回線を使用可能とする各々の装置に対して出力する、第１の通信回線内使用許可信号と第２の通信回線内転送先アドレス情報を監視し、回線制御部が出力する安全データ転送中を示す安全動作信号の監視と連動して、データ転送を中断することなく、安全動作中におけるデータ転送調停中に前記使用許可信号と転送先アドレス情報比較での不一致検出時の異常動作を検出する手段と、異常検出後第２の通信回線制御部への動作指示を出力することによりデータ出力を停止する手段を有することを特徴とする回線診断装置。
【請求項１２】
請求項７又は８において調停制御部が出力する状態信号を監視し、回線制御部が出力する安全データ転送中を示す安全動作信号の監視と連動して、データ転送を中断することなく、安全動作中におけるデータ転送調停中に前記状態信号の状態遷移異常を検出する手段と、異常検出後第２の通信回線制御部への動作指示を出力することによりデータ出力を停止する手段を有することを特徴とする回線診断装置。
【請求項１３】
請求項７乃至１１のいずれかにおいて、中央演算記憶装置のマイクロプロセッサが生成し、正常ステータスを期待値とするテストパターンと異常ステータスを期待値とするテストパターン両方からなり、異常パターンの場合の異常動作が検出可能なテストパターンを包含し、第２の通信回線を介して回線診断装置内に書込み、前記マイクロプロセッサμＰからの診断テスト指令に基づきテスト回路への切替えを行い、回線診断装置内の監視部のテストを実施する手段と、当該診断テスト結果を回線診断装置内に格納し、ＣＰＵから第２の通信回線を介して結果を読み出し、テスト動作完了報告を行う手段とを有することを特徴とする回線診断装置。
【請求項１４】
第２の通信回線を介して制御対象に関する情報を授受し、第１の通信回線を介して前記第２の通信回線の使用権を調停するため信号を授受し、前記第１の通信回線の信号を監視して前記調停部の異常を判断し、前記調停部の異常を判断した場合、前記第２の通信回線の通信を抑制する信号を出力する回線診断方法。
【請求項１５】
第２の通信回線の使用権を調停するために第１の通信回線を介して授受される信号を監視させ、前記監視に基づいて異常を判断させ、前記調停部が異常と判断した場合、前記第２の通信回線の通信を抑制する信号を出力させる回線診断方法。
【請求項１６】
演算装置に、第２の通信回線の使用権を調停するために第１の通信回線を介して授受される信号を監視させ、前記監視に基づいて異常を判断させ、前記調停部が異常と判断した場合、前記第２の通信回線の通信を抑制する信号を出力させる回線診断プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断装置，回線診断方法及び回線診断プログラムに係り、特に、制御分野において、複数のバスマスタから構成される共通バス上のバス使用権許可を調停するバスアービタを搭載し、バスアービタを診断する外部診断装置を具備することにより安全性と高速バスアクセスの両方を実現するのに好適な診断装置，回線診断方法及び回線診断プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、共通バス上のマスタ権を調停するバスアービタ技術の向上は目覚しいものがある。特に、ＰＣＩバスやＩＳＡバス等ＰＣシステムで採用される共通バスでは、データ転送速度の高速化が急速に進んでおり、それらシステムの動作を保証するためには、複数のバスマスタを調停するバスアービタの存在が必須である。
【０００３】
バスアービタの動作は、複数のバスマスタからのバス権要求から、バスマスタの中の１つのバスマスタを選択し、当該バスマスタにバス権を許可する調停手段により実現する。選択されたバスマスタが、バス権を取得し、データをバス上に転送することが可能となる。アービタ方式は、ＰＣＩバスに代表されるように、マスタとアービタ間におけるバス権要求のＲＥＱ信号とバス権許可のＧＮＴ信号の入出力により調停を行うのが一般的である。アービタの調停動作時は、複数マスタからのＲＥＱ信号をある決められた独自の調停アルゴリズムに従い調停し、１つのマスタへＧＮＴ信号を出力する動作が行われる。バスアービタに関する技術は、例えば、特開２００３−０９９３９５号公報に知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０９９３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
制御装置を有する制御分野においても、これらアービタ技術を利用したシステムの採用も珍しくはない。例えば、制御プラントにおいて、制御盤内に実装する制御装置ラックのバックプレーン上に、アービタ機能を有するプラグインが存在し、バスマスタになり得る複数のプラグインにより制御対象を入出力制御する場合、共通バスを使用してバスマスタからのデータ転送読み込み，書き込み動作が行われる。特にデータの高速応答性が要求される制御分野では、オンラインソフトウェア処理動作の定時性に影響を与えない様、複数のバスマスタから大量に転送される通信データを含む大容量データ転送を扱う場合、アービタ動作によりバスマスタの調停を高速に切替える必要があり、データ転送と調停切替動作において高速性が要求される。この場合のバス形態は、独自バス、又は現在主流となるＰＣＩバスに代表されるような一般システムバスのどちらかの採用が考えられる。
【０００６】
一方、ミッションクリティカルな制御分野における制御装置では、制御対象へのデータ入出力により機器をコントロールし保護する役割を担うのはもちろんのこと、制御装置動作が制御対象（プロセス側）の機器安全性や人命保護に関わるケースが装置，システムの性質上十分に考えられることから、システムとそれをコントロールする制御装置の安全性への要求が非常に高まっている。これらの対応の１つの動向として、国際規格であるIEC６１５０８の制御装置への適用が海外を中心として進められている。この機能安全規格
ＩＥＣ６１５０８では、バスアービタに関する安全要求事項が一部として定められており、この安全要求事項を満足することにより、制御装置として所定の安全水準を確保することへ近づけることが可能となる。
【０００７】
機能安全では、制御装置が危険動作にならないことを保証するために、主要な機能に対して診断動作を実施しなければならない。バスの中枢を担うアービタ動作についても同様に診断を行うことが規格の中では要求されている。制御対象（プロセス側）からの入力データをもとに安全データを処理してプロセスへ出力する中央処理装置がバスマスタとなり、バス上に転送する安全に関わるデータが制御対象への誤出力，誤動作により、安全動作に影響を及ぼさないことが必須となる。また、アービタの誤動作が発生した場合でも、異常を検出し、プロセスへの安全データ出力を反応時間以内に停止し、安全データ破壊，制御対象への安全データ誤出力に至らないことを証明しなければならない。
【０００８】
制御装置の安全性を高めるための技術として、様々な診断手法が提案されている。マイクロプロセッサやバスの診断、メモリやＡＳＩＣ、入出力への診断を適用することで、診断率を向上させることが可能であるが、バスアービタに関して考えられる故障モード（異常）に対して前記診断のみでカバーするには不十分なケースもあり、さらなる診断率向上のためにはアービタ機能への診断についても必要になる。
【０００９】
まずアービタで考えられる故障モードとして、バス要求信号ＲＥＱとバス許可信号GNTの信号固着による誤作動、またアービタ内部にある調停動作を行う機能や状態制御を行う機能等の異常動作による機能不全の要因で発生するアービタ誤作動が考えられる。これらの故障が発生した場合に、異常を検出できない危険側動作になる可能性がある故障モードがある場合には、安全データ転送の安全性について考慮しなければならない。よって、以上のように安全データ転送に影響を及ぼす可能性がある故障モードに対して、診断することが制御装置の安全性を向上させるためには必要となる。
【００１０】
診断の１つの手法としては、ソフトウェアによりアービタ動作を診断する方法が考えられる。ソフトウェアによる診断であれば、マイクロプロセッサにより作成する診断パターンにより実施する診断動作により比較的柔軟にアービタ診断を行える利点がある一方、診断処理プログラム作成に要する工数とオンライン動作中の診断処理時間が増大するという難点がある。特に後者においては、高速応答性が要求される高速な入出力動作を行うリアルタイム処理の中で、一旦データ転送を中断して診断処理時間を確保する必要があり、その場合安全データの定時性，定刻性が確保できなくなる。結果として、高速な制御を要求されるオンライン処理のリアルタイム性としては致命的な結果を招く可能性があり、性能確保の面で課題がある。
【００１１】
もう１つの課題としては、アービタは通常カスタムＬＳＩ（ＡＳＩＣ）で実現することが多く、それを診断する回路自体もアービタと同一ＬＳＩ内部のハードウェアロジックで実現した場合、異常が発生した場合の波及範囲が困難である。もし、アービタに何らかの異常が発生した場合、それを診断する同一ＬＳＩ内にある診断回路が正常に機能するか、検証が必要となる。
【００１２】
本発明の目的は、このような問題点の少なくとも１つを解決することが可能な診断装置，回線診断方法及び回線診断プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためには、本発明では、第２の通信回線を介して制御対象に関する情報を授受するものにおいて、第１の通信回線を介して、前記第２の通信回線の使用権を調停するため信号を授受する調停制御部と、前記第１の通信回線の信号を監視して前記調停部の異常を判断する診断部を有し、前記診断部は、前記調停部の異常を判断した場合、前記第２の通信回線の通信を抑制する信号を出力するように構成した。
【００１４】
また、制御装置自体の診断率を高めるために、データ転送の経路となるバス診断技術やマイクロプロセッサによる診断に依存することなく、アービタ機能に対する診断手段を有する外部診断装置具備し、当該装置によりアービタ異常検出時にデータ出力を安全停止することにより実現する。
【００１５】
本発明によれば、「回線診断装置」はアービタを内蔵するシステムＬＳＩとは別な部品で構成される診断装置であり、バスマスタがアービタへ出力するバス権要求ＲＥＱ信号と、バスマスタへアービタが出力するバス権許可ＧＮＴ信号、及びその他アービタ動作に関連する信号を監視することにより、アービタ動作の診断を行う。
【００１６】
診断装置による監視タイミングは、オンライン動作中におけるバス転送サイクル前の調停期間中に行う。前記〔発明が解決しようとする課題〕で記述しているとおり、ソフトウェアによるアービタ動作診断を行った場合の性能低下を解消するために、診断装置のハードウェアによる監視を調停期間中に行い、データ転送の中断が発生しないようにする。監視タイミング期間中に、バス権許可ＧＮＴ信号の出力状態をモニタすることで、アービタ動作が正常か異常かを検出することが可能である。調停期間中に、バス権許可信号が同時に複数のバスマスタに対して有効状態として出力されることは、通常有りえない。もしこのように同時出力が発生した場合、信号の固着発生か、アービタ内のバス権許可ＧＮＴ信号生成部の異常等が考えられ、診断装置によりバス権許可ＧＮＴ信号を監視することにより、アービタ機能の診断が可能である。このような同時出力が発生した場合、複数のバスマスタがバス権を受け取ったと誤認識し、同時にバス上へデータを出力することにより、データ衝突が発生する可能性がある。安全データを転送している場合にこのような状況になると、安全データが破壊されることになるため、診断装置は本異常を検出した時、速やかに安全データを保護するとともに、バス制御部に対して停止指示を出力することにより、データを安全側に停止させる手段を有する。
【００１７】
前記監視手段は一例であるが、他の監視方法として、アービタの状態遷移監視，回線上の安全データ転送ステータス信号に連動したバスＳＷ制御信号オン／オフ状態の監視，
ＧＮＴ信号の監視を行うことにより、アービタの診断率を向上させる手段、また診断装置を外部のマイクロプロセッサからソフトウェアによりテストする手段について、本発明の実施例にて記載する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、転送性能を低下させることなく、高速応答性とデータ転送，調停制御動作の安全性を両立させることにより制御装置全体の安全性を向上させることを可能とする。より具体的には、アービタとは別な部品から構成される診断装置により、あるオンライン動作中におけるデータ転送時のタイミングを監視し、アービタ動作異常の診断をソフトウェア診断処理に依存することなく、ハードウェアによる監視手段により行うことにより、回線上のデータ転送を阻害することにより転送性能を低下させることなく、高速応答性とデータ転送，調停制御動作の安全性を両立させることにより制御装置全体の安全性を向上させることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００２０】
図１に本発明となる回線診断装置が使用される制御装置の全体構成例を示す。制御装置はデータ転送経路となる回線２により接続される中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御を行う通信制御装置ＰＯ  ３０，制御対象とのインターフェースとなる入力装置１  40と出力装置１  ５０から構成される。
【００２１】
制御装置の基本動作について以下説明する。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は回線２  ６１を介して通信制御装置ＰＯ  ３０内データレジスタ３３とのデータ転送により送受信動作を行う。データレジスタ３３へ書き込まれた送受信データは、シリアル回線又はパラレル伝送による回線３  ６２を介して通信制御装置Ｓ１へ送信される。受信時は回線３を介して受信するデータがデータレジスタ３３へ書き込まれ中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０により読み出される。同様に中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は、入力装置１  ４０の入力データレジスタ４２、および出力装置１  ５０の出力データレジスタ５２の間でデータ転送が行われる。制御対象７０から入力装置１  ４０へのプロセス入力データ４３は、入力データレジスタ４２に書き込まれ、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０から読み出される。また、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０から出力装置１  ５０内出力データレジスタ５２へ書き込まれたデータは、プロセス出力データ５３として制御対象７０へ出力される。
【００２２】
中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置ＰＯ  ３０には回線２  ６１へのデータ転送制御を行う回線制御部１３，３１を有する。回線制御部は回線２  ６１の回線使用権要求と回線使用権許可信号から成り、これら信号の調停制御を中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０内調停制御部１２により行う。また通信制御装置ＰＯ  ３０，入力装置１  ４０および出力装置１  ５０内には回線ＳＷ（バスＳＷ）  ３２，４１，５１を具備する。当該バスＳＷは回線２  ６１と装置間を電気的に接続、又は切り離すスイッチング機能を持ち、スイッチ制御信号は回線１  ６０の一部に含まれる。スイッチング制御信号は、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０の調停制御部１２による出力する信号であり、通信制御装置ＰＯ  ３０，入力装置１  ４０，出力装置１  ５０と一対一で中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と接続する。
【００２３】
中央制御装置ＣＰＵ  １０、又は通信制御装置ＰＯ  ３０は制御装置の中でバス権を取得し回線２  ６１を使用することが可能である。各々制御装置がバス権を取得時、回線１のバス権使用要求信号とバス権使用許可信号が用いられ、回線調停制御が行われる。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０がデータ転送要求時、回線制御部１３が回線使用権要求信号を調停制御部１２へ出力し、調停制御部１２が出力する回線１  ６０の回線使用権許可信号を回線制御部１３が受信後データレジスタ１１のデータを回線２  ６１を介して転送先へ転送する。一方、通信制御装置ＰＯ  ３０がデータ転送要求時も同様の手順であり、回線制御部３１が回線使用権要求信号を調停制御部１２へ出力し、調停制御部１２が出力する回線１  ６０の回線使用権許可信号を回線制御部３１が受信後、通信制御装置ＰＯ  ３０内データレジスタ３３内データを回線２  ６１を介して転送先へ転送する。
【００２４】
次に本発明となる回線診断装置２０について以下説明する。回線診断装置２０は、データ転送に関わる回線２  ６１、および調停動作に関わる回線１  ６０の信号を監視する。本実施例においてバス使用権がある中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置３０間で、回線使用要求が交互に行われる場合、回線２の使用調停動作が回線１  ６０信号により調停制御部１２にて行われる。回線診断装置２０内監視部２２は回線１の調停動作に関わる信号動作，タイミングを回線２  ６１のタイミング信号と連動して監視し、回線２  ６１の異常動作を検出した場合、当該回線診断装置２０内動作指示部へ異常通知を行い、動作指示部２１が中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０内回線制御部１３への指令によりデータ出力を停止する動作を行う。
【００２５】
以下回線１  ６０による調停制御動作タイミングと回線診断装置２０の監視動作詳細について、図２を用いて説明する。
【００２６】
図２においては、回線診断装置２０内構成図，回線１  ６０の調停制御動作タイミングの詳細について、また回線診断装置２０内監視部２２の監視信号について説明する。図２では図１で説明する中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と回線診断装置２０、以外に回線２  ６１の回線使用権要求を出力し回線２  ６１を使用可能とする複数の通信制御装置からなる、通信制御装置ＰＯ  ３０，通信制御装置Ｐ１  ８０，通信制御装置Ｐ２  ９０から構成される。回線調停制御に関わる回線１  ６０信号の内訳は以下の通りである。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０内回線制御部１３が出力する回線使用権要求信号９８と調停制御部１２内ＧＮＴ生成部１５が出力する回線使用権許可信号９７と、通信制御装置ＰＯ  ３０が出力する回線使用権要求信号３６と前記ＧＮＴ生成部１５が出力する回線使用権許可信号３５およびスイッチ制御信号１５３と、通信制御装置Ｐ１  ８０が出力する回線使用権要求信号８６と前記ＧＮＴ生成部１５が出力する回線使用権許可信号８５およびスイッチ制御信号１５５と、通信制御装置Ｐ２  ９０…Ｐｎが出力する回線使用権要求信号９６と前記ＧＮＴ生成部１５が出力する回線使用権許可信号９５およびスイッチ制御信号１５４から回線１  ６０は構成される。調停制御部１２，内調停部１４が出力するＧＮＴ切替指示（信号）１６によりＧＮＴ生成部１５は複数からの回線使用要求を出力する装置の中から回線調停制御により１台の装置へ回線使用権許可信号を発行する動作を行う。ＧＮＴ切替指示（信号）１６は、調停制御部１２内調停部１４の状態遷移出力により生成され、調停部１４内状態遷移は、回線１  ６０と回線２  ６１からの入出力信号状態により生成される。詳細のタイミングチャートは、図３において説明する。
【００２７】
本発明となる回線診断装置２０は、データ転送の経路となる回線２  ６１に接続され、調停制御部１２とは別部品で構成される。回線診断装置２０は、前記回線１  ６０と回線２  ６１、また調停制御部１２内調停部１４が出力する調停動作状態を示すＳＴＡＴＥ信号２３を監視することにより、調停制御部の異常動作を検出する手段を持つと同時に、異常検出時において中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０内回線制御部１３に対して動作指示部
２１が指令を出力することにより、出力データを停止する手段を持つことを特徴とする診断装置である。
【００２８】
図２に示す構成では、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置ＰＯ  ３０，Ｐ１  ８０，Ｐ２  ９０との間で調停制御動作が行われる回線１  ６０信号の全てを監視することにより、各々装置が回線使用要求時に行われる調停動作の異常動作を検出することが可能となる。当該診断モジュールとしての診断範囲としては、回線１  ６０の信号の断線やオープン，ショートによる発生し得るＨｉｇｈレベルまたはＬｏｗレベル固着の信号固着診断に限定されるものではなく、調停制御部１２内の状態遷移誤動作や機能ブロックの動作異常についてもこれら信号を監視することにより診断可能である。特に調停制御部は複雑な論理を含み、通常ＬＳＩ(カスタムＡＳＩＣ)にて実現されるケースが多く、ＬＳＩ内部の論理異常、又は機能異常が発生した場合に、当該ＬＳＩ以外の第三者部品により構成される診断装置により、外部の信号固着異常のみならず調停制御部の内部動作まで診断することが可能である。また本発明によれば、ソフトウェアによる診断処理に頼らず、回線診断装置２０のハードウェアによって調停動作の診断を行うことにより、回線２  ６１上のデータ転送をソフトウェア診断処理により中断することなく回線診断装置２０のハードウェア監視手段により診断することにより、リアルタイム制御におけるデータの定時性・定刻性を阻害することなく、データ転送と調停制御動作の安全性と高速応答性を両立することが可能となる。
【００２９】
以下図３において調停制御部の正常動作時におけるタイミングチャート、図４においてソフトウェア処理により調停制御部の診断を実施した場合のデータ応答性と、データ転送への影響について示す。
【００３０】
図３において正常動作時の調停制御部の動作タイミングチャートについて説明する。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置ＰＯ  ３０から構成される制御装置において、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置ＰＯ  ３０から回線２  ６１の回線使用権要求が同時に発行された場合において、調停制御部１２内調停部１４が出力する調停状態遷移を示すＳＴＡＴＥ信号２３と、回線１  ６０上の回線使用権許可信号ＧＮＴの状態、回線２  ６１上のバス転送状態についてタイミングチャートを示す。
【００３１】
前記ＳＴＡＴＥ信号２３において、回線２  ６１の調停動作からバス転送完了にかけて、Ｔ１〜Ｔ４までの５つのステートが存在する。ＳＴＡＴＥ＝Ｔ０は「ＩＤＬＥ状態」であり、バス調停動作が行われる前のＩＤＬＥ状態であることを示す。ＳＴＡＴＥ＝Ｔ１は「ＡＲＢ状態」であり、複数装置からの回線使用権要求信号による調停動作中であることを示す。ＳＴＡＴＥ＝Ｔ２は「ＡＣＫＷＡＩＴ状態」であり、前記「ＡＲＢ状態」の調停動作により選択された装置に対してＧＮＴ切替指示１６の出力タイミングをトリガとして回線使用権許可信号ＧＮＴを発行するサイクルであることを示す。図３では中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０へのＧＮＴが発行されている例を示してある。ＳＴＡＴＥ＝Ｔ３は
「ＡＣＫＢＵＳＹ状態」であり、回線使用権許可を得た装置が回線２  ６１を使用してデータ転送中であることを示す。Ｔ２からＴ３への状態遷移はデータ転送開始の条件で遷移する。図３では中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０がデータ転送中であることを示す。ここで示すＴＳ（ＣＰＵ，ＰＯ）は括弧内前項が転送元装置、後項が転送先装置を示すものであり、図３では中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０から通信制御装置ＰＯ  ３０へのデータ転送が行われていることを示している。ＳＴＡＴＥ＝Ｔ４は「ＷＡＩＴ状態」であり、データ転送完了後のＩＤＬＥ状態へ遷移するまでの待機期間であることを示す。
【００３２】
調停制御部の動作は図３に示す通り、複数の装置からの回線使用権要求信号ＲＥＱを
ＳＴＡＴＥ＝Ｔ１のタイミングで調停し、ＳＴＡＴＥ＝Ｔ２のタイミングで選択した１台の装置に対して回線使用権許可信号ＧＮＴを出力することにより、ＧＮＴを得られた装置（図３では中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０）がバス転送を可能とする動作が基本となる。つまり、ＳＴＡＴＥ＝Ｔ２期間中に中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０以外へのＧＮＴ（図３では通信制御装置ＰＯ  ３０へのＧＮＴ）が同時に出力されることは有り得ない。もしこのような状態が発生した場合は、調停制御部１２の誤動作、又は機能異常、若しくは回線１  ６０の信号固着等の原因が考えられ、その影響としては、通信制御装置ＰＯ  ３０がバス使用権許可信号を誤検出することにより中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置ＰＯ  ３０のデータ転送が同時に行われ、本来中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０が出力するべきデータが破壊される可能性がある。
【００３３】
以上のように、回線使用権要求ＲＥＱを出力する複数装置からなる制御装置から構成される通常動作時の回線２  ６１タイミングチャートとしては、調停制御部１２により制御されるＴ０〜Ｔ４までの状態遷移が繰り返し実行され、データ転送が行われることになる。本発明である回線診断装置は、このタイミングや状態信号、回線１  ６０信号をハードウェアにより監視することを特徴とする一つの手段であるが、ソフトウェアによる診断を実施した場合の動作タイミングについて図４に示す。
【００３４】
図４において調停制御部のソフトウェアによる診断フロー動作について説明する。ソフトウェアによる診断手段を採用する利点としては、豊富な診断パターンを生成することにより診断対象の診断率を向上させることが容易であること等が挙げられる。国際安全規格ＩＥＣ６１５０８においても、アービタに関する安全要求事項として信号固着の診断，調停動作の内部診断手法が定められており、ソフトウェア処理を用いてこれらの診断を行うことも可能である。特にアービタを実現するＬＳＩの診断率を向上させるためには、アービタ機能診断や内部動作診断まで行うことが推奨されている。
【００３５】
以上を踏まえながら、ソフトウェア診断を適用した場合のタイミングチャートを図３に示す調停制御部の正常動作と組合せながら図４に図示する。図１の構成を前提に、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置ＰＯ  ３０との間でデータ転送を行う制御装置において、以下の手順で診断処理とデータ転送動作が行われる。
【００３６】
まず、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は調停制御部に対する診断処理１３０を実施し、制御対象からの入力データを元に入力処理Ａ  １３３を行う。入力処理Ａ  １３３が完了すると中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は、データレジスタ１１に格納されたデータを回線２  ６１を介して通信制御装置ＰＯ  ３０内データレジスタ３３へ転送する。その後、通信制御装置Ｐ０  ３０が回線使用権許可を得て回線２へデータ転送を行い、さらにその次に中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０が再び回線使用権許可を得て回線２へデータ転送を行うタイミングチャートが示されている。各データ転送の回線使用権許可が調停制御部１２の調停動作により切替動作が発生し、図３に示す正常動作タイミングチャートに基づきデータ転送が行われる。通常の中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０のマイクロプロセッサが行うオンライン処理は、入力処理Ａ  １３３，入力処理Ｂ  １３４，演算処理１３５が該当し、これらは回線２  ６１データ転送動作とは並行するか、又は別期間において行われるため、マイクロプロセッサによる処理が回線２のデータ転送に影響を与えることで定時性・定刻性を阻害することはない。一方、ソフトウェアによる調停制御部１２の診断処理は、診断処理１３０，診断処理１３１，診断処理１３２が該当し、これらは回線２のデータ転送を一時中断することにより行われる。
【００３７】
ソフトウェア診断処理の実施頻度によりデータ定刻性の変動は一定ではないが、前記診断率向上が図れる反面、データの高速応答性や定時性，定刻性を確保するためには課題が残る手法であるといえる。よって、本発明であるハードウェア監視手段にて実現する回線診断装置による診断手法によれば、前記課題に対する対策が可能となる。以下図５〜図
１１において、本発明となる回線診断装置の実施例について説明する。
【００３８】
〔実施例１の説明〕
図５と図６において回線診断装置にて監視，検出する調停制御部の故障モードと異常動作、および異常検出時の対策手法の一つを説明する。前記図３の説明において、調停制御部１２が出力する回線使用権許可信号ＧＮＴが複数装置に対して同時タイミングで出力された場合、データ衝突が発生する可能性があることについて述べたが、当該回線診断装置２０内監視部２２は、この故障モードを監視・検出する手段を有することを特徴とする。図５で回線診断装置２０の回線使用許可信号ＧＮＴの同時出力時の診断フローを、図６で前記ＧＮＴ信号同時出力時のタイムチャートと対策例を示す。
【００３９】
図５では回線診断装置２０の調停制御部１２の異常検出手段と診断フローを示す。回線診断装置２０内監視部２２は回線１  ６０を監視しており、監視部２２は回線使用権許可信号ＧＮＴの同時出力ＣＨＫ部２５から構成される。同時出力ＣＨＫ部２５は、複数の装置に対する回線使用権許可信号ＧＮＴの複数同時出力を監視する。監視部２２は調停制御部１２のＳＴＡＴＥ＝ＡＲＢタイミングで監視タイミングに突入する。監視部２２は
ＳＴＡＴＥ＝ＡＣＫＷＡＩＴ時に回線１  ６０上の回線使用権許可信号ＧＮＴ全てを監視し、１台の装置以外に対して有効状態として出力していないか監視する。例えば中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０にＧＮＴが向けられている場合に、他通信制御装置ＰＯ  ３０へのＧＮＴが出力されていないか、他組合せについても検出手段については同様である。監視部２２において前記同時出力の事象（異常）を検出した場合、ＧＮＴ同時出力ＣＨＫ部
２５は調停制御部１２内動作指示部２１へ指示信号を発行し、それを受信した動作指示部２１は回線制御部１３へ動作指示信号を出力する。
【００４０】
図６に実施例１の動作タイミングを示す。前記動作説明にあるとおり、本図では中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置ＰＯ  ３０への回線使用権許可信号ＧＮＴが同時に出力されていることを示している。（タイムチャートでは、ＧＮＴ（ＣＰＵ）とＧＮＴ（ＰＯ）と表記する。）これにより、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と通信制御装置ＰＯ  ３０によるデータ転送が同時に発生し、データ衝突が発生する。本発明の回線診断装置では、ＳＴＡＴＥ＝ＡＣＫＷＡＩＴサイクルで前記ＧＮＴ信号の同時出力を検出し、回線制御部１３へ動作指示信号を出力することにより、データ衝突を防止することが可能となる。回線制御部１３は動作指示信号を受信後、当該スイッチ制御信号＝「バスＳＷＯＦＦ（ＰＯ）」を該当装置である通信制御装置ＰＯ  回線ＳＷ  ３２へ出力することにより、対策することを可能とする。
【００４１】
本実施例１によれば、故障モードとして考えられる回線１  ６０信号固着発生、又は調停制御部１２の異常により発生する回線使用権許可信号ＧＮＴの同時出力を検出し、対策することにより回線２  ６１へのデータ衝突を回避し、安全性を向上させることが可能となる。
【００４２】
〔実施例２の説明〕
図７と図８において回線診断装置にて監視，検出する調停制御部の故障モードと異常動作、および異常検出時の別対策手法を説明する。図７は回線診断装置２０がスイッチ制御信号の異常検出手段と診断フローを示す。図８は回線診断装置２０が回線使用権許可信号ＧＮＴの異常検出手段と診断フローを示す。
【００４３】
図７では調停制御部１２内監視部２２にバスＳＷ出力状態ＣＨＫ部２６を有する。当該バスＳＷ出力状態ＣＨＫ部２６は、回線１  ６０と回線２  ６１を監視する。回線２  61上の信号の一部として中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０、又は通信制御装置ＰＯ  ３０が出力する安全データ転送ステータス信号＝「安全データ転送中」を示していれば、安全データ転送中であるとみなし、転送先アドレススロットとスイッチ制御信号のオン／オフ状態を比較，照合する。安全データ転送ステータス信号＝「安全データ転送中」出力の目的は、制御装置全体に安全データ転送中であることを通知することである。回線２  ６１に転送されるデータの種別として、制御対象７０への入出力データや保護指令データを含む
「安全データ」と、主に監視等に使用される通信データを含む「一般データ」に大別される。本発明の回線診断装置は、「安全データ転送中」検出時において回線２  ６１上に転送される「安全データ」保護を目的として、何らかの回線、又は調停制御部に関わる異常発生時に制御装置自体が危険側動作に陥らない様、診断と異常検出時の対策を実施するものである。
【００４４】
図８では調停制御部１２内監視部２２にＧＮＴ出力状態ＣＨＫ部２７を有する。当該
ＧＮＴ出力状態ＣＨＫ部２７は、回線１  ６０と回線２  ６１を監視する。回線２  ６１上安全データ転送ステータス信号＝「安全」を示していれば、安全データ転送中であるとみなし、転送先アドレススロットとＧＮＴ出力先スロットを比較，照合する。
【００４５】
図７と図８に示す手段において異常を検出した場合は、動作指示部２１が回線制御部
１３に対して動作指示信号を出力する。動作指示信号を受信した回線制御部１３は、調停制御部１２のある故障モードにより発生するスイッチ制御信号、又はＧＮＴ信号異常が発生したと認識し、現在の出力データに関する停止処理ステートに遷移する。停止手段としては、現在の出力データフリーズ、又はセーブティシャットダウン信号出力による安全停止等手法として考えられるが、それら方式については本発明に限定するものではない。
【００４６】
本実施例２によれば、故障モードとして考えられる回線１  ６０信号固着発生、又は調停制御部１２の異常により発生するスイッチ制御信号、又はＧＮＴ信号の誤出力を検出し、対策することにより安全性を向上させることが可能となる。具体的には図７に示す手段では、バスＳＷオン／オフ制御により安全データ保護を実現する場合において、二重故障発生時のデータ衝突回避を可能とする。例えばバスＳＷオン／オフ制御により安全データに影響を及ぼす可能性がある装置の回線ＳＷを切断する対策を採用する場合において、当該回線ＳＷを切断した装置側が誤動作し、且つ当該装置へのスイッチ制御信号が異常となる二重故障が発生した場合に発生し得る異常を回避する事が可能となることを意味する。また図８に示す手段では、誤スロットへのＧＮＴ信号出力によるタイムアウト発生と二重故障発生時のデータ衝突を防止することが可能であり、実施例１と同様に制御装置内データ転送、および調停制御動作に関する安全性向上に寄与する。
【００４７】
〔実施例３の説明〕
図９において回線診断装置にて監視，検出する調停制御部の故障モードと異常動作、および異常検出時の別対策手法を説明する。図９は回線診断装置２０が調停制御部１２内状態遷移の異常検出手段と診断フローを示す。
【００４８】
図９では調停制御部１２内の監視部２２に状態遷移ＣＨＫ部２８を有する。当該状態遷移ＣＨＫ部２８は、調停制御部１２が出力する調停状態遷移ＳＴＡＴＥ信号２３と回線１  ６０と回線２  ６１を監視する。状態遷移ＣＨＫ部２８は状態遷移ＳＴＡＴＥ信号２３の状態遷移順序妥当性をチェックする。
【００４９】
図２に示す調停制御部１２の調停部１４が行う正常動作時の状態遷移は、図３の通りである。通常図９のようにＴ０（ＩＤＬＥ）１１０→Ｔ１（ＡＲＢ）１１１→Ｔ２
（ＡＣＫＷＡＩＴ）１１２→Ｔ３（ＡＣＫＢＵＳＹ）１１３→Ｔ４（ＷＡＩＴ）１１４が正常動作時の状態遷移である。本実施例ではＳＴＡＴＥ＝Ｔ０時はＳＴＡＴＥ信号２３＝００１を出力し、ＳＴＡＴＥ＝Ｔ１時はＳＴＡＴＥ信号２３＝００２を出力、以下同様にＳＴＡＴＥ信号２３＝０１１→１００→１０１を出力する。状態遷移ＣＨＫ部２８は前記状態遷移時に出力されるＳＴＡＴＥ信号２３に対応するＣＨＫ１  １００，ＣＨＫ２  
１０１，ＣＨＫ３  １０２，ＣＨＫ４  １０３，ＣＨＫ５  １０４により監視し、状態異常を検出した場合、実施例２と同様な出力データ停止策を執り行う。ＣＨＫ１〜ＣＨＫ５はソフトウェアではなくハードウェアにより実現し、状態遷移の切替となる切替トリガ信号によりチェックタイミングが与えられる。ＣＨＫ１〜ＣＨＫ４までのＳＴＡＴＥ信号期待値と、実際の図２において調停部１４から出力されるＳＴＡＴＥ信号２３を比較・照合する照合部２９が監視部２２内状態遷移ＣＨＫ部２８に有し、切替トリガ信号により照合を行う手段を持つことを特徴とする。
【００５０】
異常動作時の例として、ＣＨＫ１  １００＝ＳＴＡＴＥ＝００１で正常、ＣＨＫ２  
１０１＝ＳＴＡＴＥ＝０１０で正常、ＣＨＫ３  １０２＝ＳＴＡＴＥ＝１００（期待値＝０１１）となり、ＣＨＫ３  １０２で検出するＡＣＫＷＡＩＴ状態にて状態遷移異常を検出した場合、図２に示すＧＮＴ切替指示（信号）１６の出力タイミングを誤り、複数の装置に対する回線使用権許可信号ＧＮＴを同時に出力することにより、回線２  ６１上でデータ衝突が発生する可能性がある。前記異常検出時、状態遷移ＣＨＫ部２８は、調停制御部１２の機能異常として、動作指示部２１へ報告し、実施例２に示す手法により出力データを停止する手段を講ずる。
【００５１】
本実施例３によれば、故障モードとして考えられる調停制御部１２内調停部１４内状態遷移異常、又は内部論理状態遷移ステータスビット化けや、調停制御部動作を実現する
ＬＳＩ内部信号固着により発生する状態遷移異常を検出し、対策することにより実施例１と同様に制御装置内データ転送、および調停制御動作に関する安全性向上に寄与する。
【００５２】
〔実施例４の説明〕
図１０と図１１において回線診断装置の診断テスト手段について説明する。図１０は診断装置テスト時の動作フローを示す。図１１には同じく動作タイミングチャートを示す。
【００５３】
図１０の制御装置は中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と回線診断装置２０から構成される。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０内には、ソフトウェア処理により回線診断装置２０を診断テストするために使用する診断テストパターンを生成するマイクロプロセッサμＰ  
１７０と、生成したテストパターンを格納する診断テストパターン格納部１５，診断テストパターンを回線２  ６１を介して転送する回線制御部１３からなる。次に回線診断装置２０の構成は以下の通りである。回線診断装置２０は、回線１  ６０と回線２  ６１の信号を監視する監視部２２と、前記中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０で生成する診断テストパターンを回線２  ６１を介して転送し格納する診断テストパターン設定部１２４と、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０のマイクロプロセッサ１４によるソフトウェア指示により、診断テスト起動制御を行う診断制御部１２５と、前記診断テスト指示１２６，１２７により診断制御部が行う診断テスト起動指令１２２，１２３に対して、通常監視動作と診断テスト動作との切替を行う切替ＳＷ−Ａ  １２０および切替ＳＷ−Ｂ  １２１から構成される。
【００５４】
以下動作フローについて図１０を用いて説明する。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は対象となる回線診断装置２０へのテストパターンをマイクロプロセッサμＰ  １７０が作成し診断テストパターン格納部１５へ書き込む。書き込むタイミングは、初期設定時に初回のみ格納するか、実行毎に更新し再書込みするかの手法をとる。書込みを行う診断テストパターンは、回線診断装置２０が正常を検出するパターンと回線診断装置２０が異常を検出するパターン両方を準備する。図１１にテストパターン詳細テーブル内容について説明する。マイクロプロセッサμＰ  １７０が作成するテストパターン情報としては、実施例１で説明する回線使用権許可信号ＧＮＴの同時出力を模擬するパターンとして、正常パターンである「ＧＮＴ信号正常パターン」１６０と異常パターンである「ＧＮＴ信号異常パターン」１６１を生成し格納する。同様に実施例２で説明するスイッチ制御信号異常を模擬するパターンとして、正常パターンである「スイッチ制御信号正常パターン」１６２と異常パターンである「スイッチ制御信号異常パターン」１６３を生成し格納する。同様に実施例３で説明する状態制御にかかるＳＴＡＴＥ信号２３の状態異常を模擬するパターンとして、正常パターンである「状態遷移ＳＴＡＴＥ信号正常パターン」１６４と異常パターンである「状態遷移ＳＴＡＴＥ信号異常パターン」１６５を生成し格納する。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０のマイクロプロセッサμＰ  １７０は前記テストパターンを順次読みだし、回線診断装置２０内の診断テストパターン設定部１２４へ回線２  ６１を介して読み出したテストパターンを書き込む。テストパターンの書込みが完了すると、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０のマイクロプロセッサμＰ  １７０は回線診断装置２０内の診断制御部１２５へ回線２  ６１を介して診断テスト指示１２７を発行する。本診断テスト指示により診断制御部１２５は切替指示信号１２２，１２３を切替ＳＷ−Ａ  １２０と切替
ＳＷ−Ｂ  １２１へ出力する。切替ＳＷ−Ａ  １２０は回線２  ６１の切替スイッチであり、切替ＳＷ−Ｂ  １２１は回線１  ６０の切替スイッチである。どちらの切替ＳＷも回線１，回線２側からのデータ，信号と診断テストパターン設定部のデータパターンを切替えることで監視部２２へ出力する役割を持つ。通常動作時は、ＳＷ−Ａ  １２０とＳＷ−Ｂ  １２１は、回線１  ６０と回線２  ６１側に接続されている状態である。前記診断テスト指示１２７により診断制御部１２５が出力する切替指示信号１２２，１２３により、切替ＳＷ−Ａ  １２０と切替ＳＷ−Ｂ  １２１は診断テストパターン設定部１２４側へ接続を切替える。切替動作完了後、診断テストパターン設定部１２４に格納されるテストパターンデータを切替ＳＷ−Ａ  １２０と切替ＳＷ−Ｂ  １２１を介して、監視部２２へ出力する。監視部２２はテストパターン受信後、監視部のテスト動作を行い、正常パターン受信時であれば結果を診断ステータス部１２５へ書き込む。また異常パターン受信時であれば同様に結果を診断ステータス部１２５へ書き込む。診断テスト書込み完了後、診断テスト書込み完了フラグを診断ステータス部１２５へセットすることにより中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０への完了通知１２６を行う。完了通知１２６を受信した中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は診断ステータス部１２５の結果情報を読込、結果判定を行う。正常パターン書込み時の期待値は「ステータス＝正常」であり異常パターン書込み時の期待値は「ステータス＝異常」であるが、これと反する結果が得られた場合は診断テストエラーと判断する。診断テストエラーを検出した場合、回線診断装置２０の調停制御に関わる診断動作が正常に機能しないことを意味しており、診断テストを放棄した場合、通常動作においては問題にならないが、調停制御部の異常発生時に異常検出できない事態になることから、二重故障が発生した場合において、安全性への影響が考えられる。よって中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０が診断テストエラーを検出した時には、安全データを停止する手段をとる。
【００５５】
次に図１２に回線診断装置２０の診断テスト時の動作タイミングチャートを示す。図
１２は中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０と本発明となる回線診断装置２０、およびその他入力装置１と回線２  ６１との間における診断テスト動作時のタイミングを示したものである。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は最初に回線２  ６１の診断テストを実施する。中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０からの回線２診断テスト指令１４０を出力することにより、回線２診断装置が回線２  ６１の診断テスト処理１４５を行う。処理が完了すると中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は終了確認ＡＣＫ  １４１を受け取り処理完了を認識する。回線２診断テスト処理が完了後、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０は、回線診断装置２０の診断テストおよびその他装置の診断テスト処理に移行する。本実施例の図１０，図１１にて説明するとおり、中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０はテストパターン設定１４２を発行し、診断テストトリガ指令１４３を発行する。これにより各装置により診断テスト動作１４６，
１４７が行われ、最後に終了確認として終了確認ＡＣＫ  １４４を受け取り処理完了を認識する。
【００５６】
本実施例４によれば、本発明となる回線診断装置２０の診断テストを中央演算記憶装置ＣＰＵ  １０のマイクロプロセッサμＰ  １７０が生成するテストパターンにより診断テストを実施することにより、二重故障が発生した場合の安全性確保を可能とすることを特徴とする。本診断テスト処理は、オンライン処理実行中の制御周期において、一部のソフトウェア処理時間をテスト処理に割り当てることで行う。
【００５７】
以上において、回線診断装置２０等の各装置は、機能ブロック図を用いて示したが、中央演算記憶装置及び前述した機能を実現させるプログラムで構成して良いことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】回線診断装置  全体構成図。
【図２】回線診断装置  内部構成図。
【図３】正常動作時の状態遷移とタイミングチャート図。
【図４】ソフトウェアによる調停制御部  診断実施例図。
【図５】回線診断装置  実施例１−１図。
【図６】回線診断装置  実施例１−２図。
【図７】回線診断装置  実施例２−１図。
【図８】回線診断装置  実施例２−２図。
【図９】回線診断装置  実施例３−１図。
【図１０】回線診断装置  実施例４−１図。
【図１１】回線診断装置  実施例４−２図。
【図１２】回線診断装置  実施例４−３図。
【符号の説明】
【００５９】
１０…中央演算記憶装置ＣＰＵ、１１…データレジスタ、１２…調停制御部、１３…回線制御部（ＣＰＵ）、１４…調停部、１５…ＧＮＴ生成部、１６…ＧＮＴ切替指示、２０…回線診断装置、２１…動作指示部、２２…監視部、２３…ＳＴＡＴＥ信号、２４…動作指示信号、２５…ＧＮＴ同時出力ＣＨＫ部、２６…バスＳＷ出力状態ＣＨＫ部、２７…
ＧＮＴ出力状態ＣＨＫ部、２８…状態遷移ＣＨＫ部、２９…照合部、３０…通信制御装置ＰＯ、３１…回線制御部（通信制御装置ＰＯ）、３２…回線ＳＷ（通信制御装置ＰＯ）、３３…データレジスタ（通信制御装置ＰＯ）、３５，８５，９５，９７…回線使用権許可信号ＧＮＴ、３６，８６，９６，９８…回線使用権要求信号ＲＥＱ、４０…入力装置１、４１…回線ＳＷ（入力装置１）、４２…入力データレジスタ（入力装置１）、４３…プロセス入力データ、５０…出力装置１、５１…回線ＳＷ（出力装置１）、５２…出力データレジスタ（出力装置１）、５３…プロセス出力データ、６０…回線１、６１…回線２、
６２…回線３、７０…制御対象、８０…通信制御装置Ｐ１、９０…通信制御装置Ｐ２、
１００…状態遷移ＣＨＫ１、１０１…状態遷移ＣＨＫ２、１０２…状態遷移ＣＨＫ３、
１０３…状態遷移ＣＨＫ４、１０４…状態遷移ＣＨＫ５、１１０…状態ＩＤＬＥ、１１１…状態ＡＲＢ、１１２…状態ＡＣＫＷＡＩＴ、１１３…状態ＡＣＫＢＵＳＹ、１１４…状態ＷＡＩＴ、１２０…切替ＳＷ−Ａ、１２１…切替ＳＷ−Ｂ、１２２，１２３…切替指示信号、１２４…診断テストパターン設定部、１２５…診断制御部／診断ステータス部、
１２６…診断テストステータス確認、１２７…診断テスト指示、１３０，１３１，１３２…調停制御部診断処理、１３３…入力処理Ａ、１３４…入力処理Ｂ、１３５…演算処理、１４０…回線２診断テスト指令、１４１…終了確認ＡＣＫ（回線２診断テスト指令）、
１４２…テストパターン設定指示、１４３…診断テストトリガ指令、１４４…終了確認
ＡＣＫ（回線１診断テスト指令）、１４５…診断２診断テスト処理、１４６…診断１診断テスト処理、１４７…入力装置１診断テスト処理、１５３，１５４，１５５…スイッチ制御信号。
【図１】
2008009795.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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