(57)【要約】【課題】他系の制御権の状態信号が喪失した場合においても、喪失前に制御権を持っていた処理装置が制御を継続でき、稼働率を向上させる。【解決手段】制御系と待機系の複数台の処理装置１０を有し、処理装置１０が、自系が制御可能であるか否かを設定するレジスタ１と、レジスタ１の出力側に接続された自系の制御可否信号線２と、フィードバックされた自系の制御権状態信号線３と自系の制御可否信号線２と他系の制御権状態信号線４に接続され、他系の制御権状態信号が喪失した場合にでもフィードバックされた自系の制御権状態信号により制御権状態信号が喪失する前の状態を保持するようにした制御権の決定回路１１で構成した。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御系と待機系の複数台の処理装置を有し、前記処理装置が、自系が制御可能であるか否かを設定するレジスタと、該レジスタの出力側に接続された自系の制御可否信号線と、フィードバックされた自系の制御権状態信号線と前記自系の制御可否信号線と他系の制御権状態信号線に接続され、他系の制御権状態信号が喪失した場合にでもフィードバックされた自系の制御権状態信号により制御権状態信号が喪失する前の状態を保持するようにした制御権の決定回路で構成される多重化システム。
【請求項２】
前記制御権の決定回路が、前記他系の制御権状態信号が入力されている場合には、他系の制御権状態信号を優先して使用し、他系の制御権状態信号が途絶えた場合には、前記フィードバックした自系の制御権状態信号を使用する優先度判別機構を有する請求項１に記載の多重化システム。
【請求項３】
前記制御権の決定回路は、他系の制御権状態信号線及び自系の制御権状態信号線と接続され自系の制御権を決定する優先度判定機構，該優先度判定機構の出力側と接続される自系の制御許可信号線及び自系の制御可否信号線と接続される
ＡＮＤゲートと、該ＡＮＤゲートの出力側と接続される出力バッファ及び前記自系の制御権状態信号線と、前記出力バッファの出力側と接続され他系へ自系の制御権状態を伝達する他系への自系制御権状態信号線で構成される請求項１に記載の多重化システム。
【請求項４】
制御系と待機系の複数台の処理装置を有し、前記処理装置が、自系が制御可能であるか否かを設定する第１のレジスタと、該第１のレジスタの出力側に接続された自系の制御可否信号線と、『１』を書込み強制制御権獲得信号を発生させる第２のレジスタ、該第２のレジスタの出力側に接続された強制制御権獲得信号線と前記自系の制御可否信号線とフィードバックされた自系の制御権状態信号線及び他系の制御権状態信号線に接続され、他系の不当な制御権の獲得状況を確認した場合に自系が制御権を強制獲得するようにした制御権の決定回路で構成される多重化システム。
【請求項５】
前記制御権の決定回路は、他系の制御権状態信号線及び自系の制御権状態信号線と接続され自系の制御権を決定する優先度判定機構と、該優先度判定機構の出力側と接続される自系の制御許可信号線及び前記強制制御権獲得信号線と接続され制御権を強制的に獲得するためのＯＲゲートと、該ＯＲゲートの出力側及び前記自系の制御可否信号線と接続されるＡＮＤゲートと、該ＡＮＤゲートの出力側と接続される出力バッファ及び前記自系の制御権状態信号線３と、出力バッファの出力側と接続され他系へ自系の制御権状態を伝達する自系の制御権状態信号線で構成される請求項４に記載の多重化システム。
【請求項６】
前記処理装置が、自系の制御可否信号線と強制制御権獲得信号線とケーブル接続情報信号線と他系の制御権可否信号線と他系の制御権状態信号線と接続された状態監視を行うための状態監視レジスタを備えた請求項４に記載の多重化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置を制御系と待機系との複数設け、多重化した多重化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術には、他系の制御権の状態信号と自系の制御可否信号とを入力とし、自系の制御権の状態を生成して自系の制御権を決定する方法がある。この方法は、自系が制御可能の状態であるときに、他系が制御権を持っていないときは、自系が制御権を獲得し、自系が制御不可能状態であるか、他系が制御権を持っていた場合には、待機系となることで処理装置間の制御権の排他管理を行うものである。
【０００３】
又、
【特許文献１】に記載のように、コントローラに複数の制御指令装置から通信手段を介して制御指令を発生し、複数の制御指令装置はコントローラに対する制御権を切換えて制御指令を発生する制御システムにおいて、複数の制御指令装置のうち制御権を持つ装置をタグデータとして保持し、制御権を切換操作する入力手段の操作に応じてコントローラに対する制御権の状態をタグデータとして管理する管理手段が、入力手段の操作に応じてタグの内容を書替えて制御権を切換えるようにした制御権の切換え方法がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２０９０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、多重化システムを構成する処理装置間を接続する他系の制御権の状態信号が不意に断線した場合の制御の継続性については考慮されておらず、ケーブル断線，コネクタ接触不良，人的誤操作によって、他系の制御権の状態信号が不意に喪失（断線など）した場合には、複数の処理装置が制御権を持ってしまい、入出力装置に対する制御を正常に行えなくなる、あるいは各処理装置が制御権を持てないため、制御不可能の状態に陥らせる必要があり、いずれの場合も正常な制御を継続できないという問題があった。
【０００６】
又、他系の制御権の状態信号障害などで、不当に他系が制御権を獲得した場合について考慮されておらず、他系の制御権の状態信号が誤って制御権の状態出力となった場合に、その他の系が制御権を獲得できず、正常な制御が継続できないという問題があった。
【０００７】
また、ケーブルなどで処理装置間を接続した場合、処理装置の故障などで、ケーブルの引き抜きが必要となった場合、人為的な操作により、ハードウェア又はソフトウェアにて制御権を特定の処理装置に固定させる必要があり、人為的な操作の誤りによりシステムを停止させる危険性があった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、他系の制御権の状態信号が喪失した場合においても、喪失前に制御権を持っていた処理装置が制御を継続でき、稼働率を向上させることにある。
【０００９】
本発明の第２の目的は、他系が不当に制御権を獲得した場合に、それを検出した系が制御権を獲得することで稼働率を向上させることにある。
【００１０】
本発明の第３の目的は、保守作業性の向上，人為的な誤操作の影響を受けなく、正常な制御を継続することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明の多重化システムは、制御権を決定する論理の入力条件の一つに、フィードバックした自系の制御権状態を加え、他系からの制御権状態信号が喪失した場合にでもフィードバックした自系の制御権状態により、制御権状態信号が喪失する前の状態を保持するようにしたものである。
【００１２】
上記第２の目的を達成するために、本発明の多重化システムは、他系の制御権可否状態を監視する機構と強制的に制御権を獲得する機構を設け、他系の不当な制御権の獲得状況を確認した場合に、自系が制御権を強制獲得するようにしたものである。
【００１３】
上記第３の目的を達成するために、本発明の多重化システムは、前記他系からの制御権状態信号の喪失前の状態を保持することで、制御権を特定の処理装置に固定させる必要を無くすようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施例を図１から図４により説明する。図１は、本実施例の処理装置の構成図である。図２から図４は、それぞれ図１に示す優先度判定機構の詳細を示す平面図である。
【００１５】
本実施例では、説明を簡単にするため、制御系，待機系の二つ処理装置で構成される待機二重系システムを例にとり説明するが、処理装置が２つより多い多重化システムについても同様である。
【００１６】
処理装置１０は、自系が制御可能であるか否かを設定するレジスタ１，レジスタ１の出力側に接続された自系の制御可否信号線２，自系の制御権状態信号線３，自系の制御可否信号線２及び自系の制御権状態信号線３に接続された制御権の決定回路１１で構成される。制御権の決定回路１１は、他系の制御権状態信号線４及び自系の制御権状態信号線３と接続され自系の制御権を決定する優先度判定機構５，優先度判定機構５の出力側と接続される自系の制御許可信号線６及び自系の制御可否信号線２と接続されるＡＮＤゲート８，ＡＮＤゲート８の出力側と接続される出力バッファ９，出力バッファ９の出力側と接続され他系へ自系の制御権状態を伝達する他系への自系制御権状態信号線７で構成される。ここで、自系の制御権状態信号線３は、ＡＮＤゲート８の出力側と接続されている。
【００１７】
図１に示すように、処理装置１０から出力される自系の制御権状態信号線３の信号が、Ｈｉｇｈで制御権ありの場合には入出力装置を制御し、自系の制御権状態信号線３の信号が、Ｌｏｗで制御権無しの場合には待機系として動作する。優先度判定機構５は、他系の制御権状態信号と自系の制御状態を入力し、制御権の獲得許可信号を出力する。他系からの入力がある場合には、他系の制御権状態信号の状態を制御権獲得許可信号として出力し、他系からの入力がない場合には、自系の制御権状態信号の状態を制御権獲得許可信号として出力する。
【００１８】
優先度判定機構５の構成は、図２に示すように、自系の制御権状態信号線３に抵抗１５を接続し、この抵抗１５の出力側と他系の制御権状態信号線４とをワイヤードＯＲで結線して制御許可信号線６としている。
【００１９】
このような構成では、自系の制御権状態信号出力側に抵抗が設けられているため、他系の制御権状態信号よりも電流が流れにくく、両方の入力信号がある場合には、他系の制御権状態信号に多く電流が流れるので、他系の制御権状態信号が優先的に制御許可信号として出力される。他系の制御権状態信号線４が切断され、状態信号が入力されなくなった場合には、自系の制御権状態信号のみが有効となるため、この状態信号が制御獲得許可信号として出力される。
【００２０】
このように、制御権の決定回路１１により、他系の制御権状態信号が入力（接続）されている場合には、他系の制御権状態信号が制御許可信号として優先的に出力され、他系の制御権状態信号が入力されない場合には自系の制御権状態信号が制御許可信号として出力される。
【００２１】
ここで、自系の制御権状態信号と他系の制御権状態信号のＨｉｇｈとＬｏｗの電気的なレベルと意味づけは次のようになっている。図２に示す例では、電気的なレベルは、他系の制御権状態信号が入力（接続）されている場合とされていない場合において、ＡＮＤゲート８の入力レベルが正しく認識されるような信号レベルと抵抗１５が選定される。又、電気的な意味づけは、他系の制御権状態信号と自系の制御権状態信号および制御許可信号が、他系の制御権状態信号は、Ｌｏｗで制御権有りであること、自系の制御権状態信号は、Ｈｉｇｈで制御権有りであること、制御許可信号は、Ｈｉｇｈで制御権獲得許可であることが正しく認識されるように選定される。但し、優先度判定機構５は、半導体などを使用した回路で実現してもよく、論理回路の違いにより信号のレベルと意味づけは異なる場合がある。
【００２２】
次に、このように構成された処理装置１０の動作を説明する。まず、他系から入力がある場合について説明する。制御権状態信号線４により他系の制御権状態信号が入力されると、優先度判定機構５は、他系の制御権状態信号を反映させて制御権の獲得許可信号を出力する。制御権の獲得許可信号は、他系が制御権を持っていればＬｏｗとなり、持っていなければＨｉｇｈとなる。自系が制御可能な状態になったときには、レジスタ１に『１』が書き込まれる。レジスタ１に『１』が書き込まれると、レジスタ１の出力である自系の制御可否信号は、Ｈｉｇｈとなる。
【００２３】
ＡＮＤゲート８では、制御権の獲得許可信号と自系の制御可否信号のＡＮＤをとり、自系の制御権状態信号を出力する。自系の制御権状態信号は、Ｈｉｇｈであれば自系に制御権を持ち、Ｌｏｗであれば自系に制御権は無いことを意味する。このように、他系に制御権があれば自系は制御系になることはできず、他系に制御権がない場合でも自系のレジスタ１に『１』を設定していない場合には、制御系となることはできない。なお、他系への制御権状態信号の意味は自系とは逆になり、他系へ入力される。
【００２４】
次に、他系からの入力が無くなった場合について説明する。他系の制御権状態信号が入力されないので、優先度判定機構５は、自系の制御権状態信号を制御権獲得許可出力として出力する。他系からの入力を失う直前に自系が制御権を持っていたとすると、ＡＮＤゲート８の出力はＨｉｇｈであり、自系の制御権状態信号はＨｉｇｈである。この自系の制御権状態信号がフィードバックされて優先度判定機構５に入力されているので、制御権の獲得許可信号はＨｉｇｈのままとなる。自系の制御可否信号線２がＨｉｇｈのまま保持されていると自系の状態は他系からの入力がなくなった状態でも、制御権を維持し続けることができる。
【００２５】
同様に、他系からの入力を失う直前の自系の状態が待機系であった場合は、自系の制御権状態信号はＬｏｗであり、この状態信号がフィードバックされる。
ＡＮＤゲート８の入力の一方にＬｏｗレベルが入力されることになるので、自系の制御権状態信号はＬｏｗのままである。
【００２６】
制御権の決定回路１１から他系への出力信号には、自系の制御権状態信号があり、一方、他系からの制御権の決定回路１１への入力信号には、他系の制御権状態信号があるので、自系が制御権を持っているときには他系が制御権を持つことを禁じ、両方の処理装置が制御系同士、または待機系同士にならないよう制御権の排他管理を行うことができる。
【００２７】
優先度判定機構５の他の例の構成を図３及び図４に示す。この例では、図３に示すように、自系の制御権状態信号線３に抵抗１５を接続し、この抵抗１５の出力側と他系の制御権状態信号線４に接続したフィルタ１６の出力側とをワイヤードＯＲで結線して制御許可信号線６としている。又、図４に示すように、自系の制御権状態信号線３に抵抗１５を接続し、この抵抗１５の出力側と他系の制御権状態信号線４とをワイヤードＯＲで結線しフィルタ１６を設けた制御許可信号線６としている。
【００２８】
このような構成により、他系の制御権状態信号にケーブルあるいはコネクタを使用して入力する場合にケーブルあるいはコネクタを挿入したり、引き抜いたりする場合にも対応できる。
【００２９】
オンライン動作中にケーブルを挿入したり、引き抜いたりする場合には、チャタリングなどのノイズにより信号不定状態が生じる。フィルタ１６は、この信号不定状態の時間よりも十分大きなフィルタリングが可能なフィルタを挿入しており、信号不定状態の伝搬を回避し、オンラインでのケーブル交換などケーブルあるいはコネクタの挿入，引き抜きを特別な操作をすることなく突然実施したとしても、他系の制御権状態信号が喪失される前の制御権状態を正しく保持することが可能となり制御処理の継続を実現することができる。尚、フィルタ１６の代りにディレイラインその他を適用しても良い。
【００３０】
本発明の第２の実施例を図５により説明する。図５に示す例では、処理装置
１０は、自系が制御可能であるか否かを設定するレジスタ１，レジスタ１の出力側に接続された自系の制御可否信号線２，自系の制御権状態信号線３，『１』を書込み強制制御権獲得信号を発生させるレジスタ１３，レジスタ１３の出力側に接続された強制制御権獲得信号線２１，自系の制御可否信号線２と強制制御権獲得信号線２１とケーブル接続情報信号線１７と他系の制御権可否信号線２０と他系の制御権状態信号線４と接続された状態監視を行うための状態監視レジスタ
１４，強制制御権獲得信号線２１と自系の制御可否信号線２と自系の制御権状態信号線３及び他系の制御権状態信号線４に接続された制御権の決定回路１１で構成される。
【００３１】
制御権の決定回路１１は、他系の制御権状態信号線４及び自系の制御権状態信号線３と接続され自系の制御権を決定する優先度判定機構５，優先度判定機構５の出力側と接続される自系の制御許可信号線６及び強制制御権獲得信号線２１と接続され制御権を強制的に獲得するためのＯＲゲート１２，ＯＲゲート１２の出力側及び自系の制御可否信号線２と接続されるＡＮＤゲート８，ＡＮＤゲート８の出力側と接続される出力バッファ９，出力バッファ９の出力側と接続され他系へ自系の制御権状態を伝達する自系制御権状態信号線７で構成される。ここで、自系の制御権状態信号線３は、ＡＮＤゲート８の出力側と接続されている。
【００３２】
図１に示す実施例と同様に、処理装置１０から出力される自系の制御権状態信号線３の信号が、Ｈｉｇｈで制御権ありの場合には入出力装置を制御し、自系の制御権状態信号線３の信号が、Ｌｏｗで制御権無しの場合には待機系として動作する。優先度判定機構５は、他系の制御権状態信号と自系の制御状態を入力し、制御権の獲得許可信号を出力する。他系からの入力がある場合には、他系の制御権状態信号の状態を制御権獲得許可信号として出力し、他系からの入力がない場合には、自系の制御権状態信号の状態を制御権獲得許可信号として出力する。
【００３３】
各処理装置１０は、状態監視レジスタ１４を参照して、ケーブル接続情報信号線１７から入力されるケーブル接続情報を確認し、ケーブル又はコネクタが接続状態にある場合には、他系の制御権可否信号と他系の制御権状態信号を照合して、他系からの信号が信頼できるものであるかどうかを判断することができる。他系の制御可否信号がＨｉｇｈで、他系の制御権状態信号がＬｏｗであれば、他系は制御可能状態にあるので、他系の制御権状態信号の値も正しいと判断する。他系の制御可否信号がＬｏｗで、他系の制御権状態がＬｏｗであれば、他系は制御不可能状態で制御権信号を出力していることになり、不整合が起きていることを発見することができる。
【００３４】
この場合には、自系が制御権を持つべきであると判断し、レジスタ１３に『１』を書込んで強制制御権獲得信号線２１をＨｉｇｈに遷移させる。強制制御権獲得信号線２１をＨｉｇｈにすることにより、ＯＲゲート１２の入力側の一方が
Ｈｉｇｈとなるため、他系の制御権状態信号と自系の制御権状態信号から優先度判定機構５で生成する制御兼獲得許可信号状態によらずＯＲゲート１２の出力はＨｉｇｈとなり、制御権許可信号状態をＡＮＤゲート８に入力することになる。
【００３５】
ここで、自系の制御可否信号をＨｉｇｈとすれば、自系が強制的に制御系となることができ、他系に対して自系が制御権を獲得したことを通知することができる。これにより、他系が不当に制御権を獲得している場合でも、自系が制御権を獲得して正しい制御を継続することが可能となる。
【００３６】
尚、ケーブル接続情報信号を確認して、ケーブルあるいはコネクタが接続状態にない場合には、現在の状態を維持することが原則となる。また、強制制御権獲得信号線２１とレジスタ１３を設けることで、処理装置単体で制御を行うシステムにおいても、自系が制御系となることができ、多重系，シングル系を問わず処理装置の共通化が図れる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、他系の制御権状態信号が喪失した場合においても、喪失直前に制御権を持っていた処理装置が制御を継続することで稼働率を向上させることができる。又、他系が不当に制御権を獲得した場合にそれを検出した系が制御権を獲得することでも、稼働率を向上させることができる。又、保守作業性向上・人的誤操作の影響を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である回路の構成図である。
【図２】優先度判定機構の一例を示す構成図である。
【図３】優先度判定機構の他の例を示す構成図である。
【図４】優先度判定機構の他の例を示す構成図である。
【図５】本発明の第２の実施例である回路の構成図である。
【符号の説明】
１，１３，１４…レジスタ、２…自系の制御可否信号線、３…自系の制御権状態信号線、４…他系の制御権状態信号線、５…優先度判定機構、６…自系の制御許可信号線、７…他系への自系制御権状態信号線、８…ＡＮＤゲート、９…出力バッファ、１０…処理装置、１１…制御権の決定回路、１２…ＯＲゲート、１５…抵抗、１６…フィルタ、１７…ケーブル接続情報信号線、２０…他系の制御権可否信号線、２１…強制制御権獲得信号線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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