JPS6020202A - Data management system of multiple control system - Google Patents
Data management system of multiple control systemInfo
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- JPS6020202A JPS6020202A JP58129776A JP12977683A JPS6020202A JP S6020202 A JPS6020202 A JP S6020202A JP 58129776 A JP58129776 A JP 58129776A JP 12977683 A JP12977683 A JP 12977683A JP S6020202 A JPS6020202 A JP S6020202A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、制御対象の状態量を複数の制御装置に並行し
て入力して処理し、制御対象を制御する多重系によるプ
ロセス制御システムのデータ管理方式に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to data processing for a process control system using a multiple system that inputs and processes state quantities of a controlled object to a plurality of control devices in parallel to control the controlled object. Regarding management methods.
従来の高信頼度を目的としたプロセス制御用の多重系シ
ステムは、三系列以上の処理装置を有している場合でめ
っても基本的な考え方は二重系、即ちンユアルシステム
又はデユープレックスシステムの場付と同様であ９、二
早列の処理装置に対するバックアップ系が準備されてい
るにすぎない。Conventional multi-system systems for process control aimed at high reliability are based on a dual system, that is, a dual system or dual system, even if they have three or more systems of processing equipment. This is similar to the installation of the Uplex system9, and only a backup system is prepared for the two processing units in line.
このため、三重系以上のシステムを有していても、処理
をしてい名２つの装置間に相違が生じた場合には、いず
れが正しいかを判断することが困一であり、信頼性を損
う杜かりでなく、回復時間が長く入る欠点がある。For this reason, even if you have a system with three or more systems, if a discrepancy occurs between two devices during processing, it is difficult to determine which one is correct, and reliability is compromised. It does not damage the forest, but it does have the disadvantage of taking a long time to recover.
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、信頼性の高い多重系制御システムにおけるデ
ータ管理方式を提供することを目的とする。The present invention was made in order to eliminate the drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide a highly reliable data management method in a multi-system control system.
〔発明の概要Ｊ
本発明は、ｆ１１．ｗ！Ｌの制御装置を情報伝送路を介
して相互に連結し、一制御装置が演算した演算結果を情
報伝送路を介して相互に他の制御装置に入力し、各制御
装置において多数決論理に基づき演算結果を相互診断し
、相互診断の結果正しいと判定し角制御出力をもって制
御対象を制１１ＴＩＬ、各制．：９装置間の演算結果に
不一致が生じた場合においても正しい制御出力を得るこ
とができるように構成したものである。[Summary of the Invention J The present invention provides f11. Lol! The L control devices are interconnected via an information transmission path, and the calculation results calculated by one control device are mutually input to the other control devices via the information transmission path, and each control device performs calculations based on majority logic. The results are cross-diagnosed, and if the cross-diagnosis results are determined to be correct, the controlled object is controlled using the angle control output.11TIL, each control. :9 Even if there is a discrepancy in the calculation results between the devices, a correct control output can be obtained.
第１図は、本発明に係る多重系制御システムのデータ管
理方式の実施例の基本構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of an embodiment of a data management method for a multi-system control system according to the present invention.
第１図において、第１コストローラ１ｏと第２コントロ
ーラ１２と第３コントローラ１４とがそれぞれ第１通信
回線１６、第２通信回線１８、第３通信回線２０により
相互に連結されている。そして、第１コントローラ１０
、第２．コントローラｌ２、第３コントローラ１４０制
御出力２２。In FIG. 1, a first cost roller 1o, a second controller 12, and a third controller 14 are interconnected by a first communication line 16, a second communication line 18, and a third communication line 20, respectively. And the first controller 10
, 2nd. controller l2, third controller 140 control output 22;
２４、２６がそれぞれ多数決判定回路２Ｂに入力でき今
ようになっており、多数決判定回路２８が選定した制御
出力３０が制御対象３２を制御するようになっている。24 and 26 can each be input to the majority decision circuit 2B, and the control output 30 selected by the majority decision circuit 28 controls the controlled object 32.
制御対象３２の状態１であるプロセスデータ（＃速値）
３４，３６．３８は、それぞれ個別の図示しないセンサ
を介して独立のラインにより第１コントローラ１０、第
２コントローラ１２、第３コントローラ１４に入力され
る。Process data (#speed value) that is state 1 of controlled object 32
34, 36, and 38 are input to the first controller 10, second controller 12, and third controller 14 through independent lines through individual sensors (not shown).
また、指令情報４０も三重化され、独立した伝送路によ
り各コントローラ１０，１２．１４に入力される。これ
ら第１コントローラｔｏＸｇｚコントローラｌ２、第３
コントローラ１４は、それぞれ独立した電源を有してお
シ、各コントローラに入力される帰還値と指令値とを基
にして、雫独の制御系として作，動するようになってい
る。Further, the command information 40 is also triplexed and input to each controller 10, 12.14 through an independent transmission path. These first controller to Xgz controller l2, third
The controllers 14 each have an independent power source, and operate as an independent control system based on feedback values and command values input to each controller.
第２図は、第１コントローラ１０の処理概要を示してお
シ、第２コントローラ１２、第３コントローラ１４も同
様の処理を行なう。第２図において、自己のコントロー
ラ、即ち第１コントローラ１０に対するプロセスデータ
３４や指令情報４０は、プロセスデータ入力処理部４２
において工学値変換やフィルタ処理、リミトチェツク等
が行なわれ、制御演算部４４において演算処理され、演
算結果４６が相互診断部４８に入力される。また、相互
診断部４８には、第．２コントローラ１２０演算結果５
０が第１通信回線１６、他系データ受信部５２を介して
入力され、第３コントローラ１４の演算結果５４が第３
通信回線２０、他系データー受信部５６を介して入力さ
れる。４ｉ４互診断部４８は、入力された演算結果４６
，５０．５４から詳細【後述する多数決判定論理に基づ
き相互診断を行ない、今回の相互診断結果５８を診断結
果の報告と最適制御量の選択部６０に入力するととも、
に、各演算結果４６．５０．５４を診断結果の報告と最
適制御基の選択部６０に入力する。この診断結果の報告
と最適制御量の選択部６０は、今回の相互診断結果５８
１に受けて第１コントローラｌＯ独自の判断に基づき、
表１に示す相互診断アルゴリズムＫＪｔつて第１コント
ロトラ１０に対する診断結果６２、Ｉｓ２コントローラ
１２に対する診断結果６４、第３コントローラ１４に対
する診断結果６６、をめ、最適制御指令値６８とともに
制御出力２２として多数決判定回路２８に送る。FIG. 2 shows an overview of the processing of the first controller 10, and the second controller 12 and third controller 14 also perform similar processing. In FIG. 2, process data 34 and command information 40 for its own controller, that is, the first controller 10, are stored in a process data input processing section 42.
Engineering value conversion, filter processing, limit checking, etc. are performed in the control calculation unit 44, and the calculation result 46 is input to the mutual diagnosis unit 48. In addition, the mutual diagnosis section 48 includes the section. 2 controller 120 calculation result 5
0 is input via the first communication line 16 and the other system data receiving section 52, and the calculation result 54 of the third controller 14 is input to the third
It is input via the communication line 20 and the other system data receiving section 56. The 4i4 mutual diagnosis unit 48 calculates the input calculation result 46.
, 50.Details from 54 [Mutual diagnosis is performed based on the majority decision logic to be described later, and the current mutual diagnosis result 58 is input to the diagnosis result report and optimal control amount selection section 60,
Then, the calculation results 46, 50, and 54 are input to the diagnostic result report and optimal control group selection section 60. The report of this diagnosis result and the selection unit 60 of the optimum control amount are based on the mutual diagnosis result 58 of this time.
Based on the first controller IO's own judgment,
The mutual diagnosis algorithm KJt shown in Table 1 includes the diagnosis result 62 for the first controller 10, the diagnosis result 64 for the Is2 controller 12, and the diagnosis result 66 for the third controller 14, and is determined by a majority as the control output 22 together with the optimum control command value 68. It is sent to the determination circuit 28.
（玖Ｔ＃的
表 １
表１は、３台のコントローラ１０．１２．１４がそれぞ
れ２台のコントローラの相互診ｍｌ用データを組にして
行う相互チェックの結果を示すものである。表１中に示
した○はデータが゛相互に一致したことを示し、×が不
一致であったことを示す。(Table 1 of Table 1 Table 1 shows the results of mutual checks performed by three controllers 10, 12, and 14, respectively, by combining mutual diagnosis ML data of two controllers. The ○ shown in the figure indicates that the data matched each other, and the × indicates that the data did not match.
こ仁に、相互チェックとは、ディジタルデータの１場合
にはビットのＯＮ、ＯＦＦ状況が一致しているか否かの
チェックを示し、アナログデータの場合には２データが
所定の偏差内におるか否かのチェックを示す。In the case of digital data, mutual checking refers to checking whether the ON and OFF states of bits match, and in the case of analog data, checking whether the two data are within a predetermined deviation. Indicates whether or not to check.
なお、本方式では、ケースＡ８の判定不能の場合を除く
と、明らかに特定のコントローラが不一致であると判定
できるのは、ケースＡ４，６．７の場合で、これを不一
致のケースとして採用する。In addition, in this method, except for case A8, which cannot be determined, cases A4 and 6.7 are cases in which it can be clearly determined that a specific controller is inconsistent, and these are adopted as cases of disagreement. .
そして、ケースＡ２，３．５は、アナログデータの場合
に生じ得るが、具体的にどちらのデータの信憑性が低い
かを判定するアルゴリズムが複雑となり、複雑の剛に効
果が薄いことと、ディジタルデータの場合にはあシ得な
いため、ケー′スＡ１と同様に全て正常とみなす。Cases A2 and 3.5 can occur in the case of analog data, but the algorithm that specifically determines which data is less reliable is complicated, and the effect of complexity is weak, and Since this is not possible in the case of data, it is assumed that everything is normal as in case A1.
第３図は、谷コントローラ１０．１２．１４がそれぞれ
実行する主要処理の概要を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an overview of the main processing executed by the valley controllers 10, 12, and 14, respectively.
第３図において、各コントローラに入力されたプロセス
データは、プロセスデータ入力処理部４２においてプロ
セスデータ入力処理１００がなされた後、制御演算部４
４において制御演算処理１１０がなされる。演算結果は
他コントローラとの情報父換１２０ｔｌ−行なった後、
相互診断部４８に入力され、相互診断部４８においてデ
ィジタルデータ相互診断１３０、アナログデータ相互診
断１４０が行なわれる。その後、谷コントローラ舎よ、
演算結果に基づき、診断結果の報告と最適制御基の選択
部６０において異盾コントローラ判定処理１５０を行な
い、自己が制御＆４１担当か否かの判断１６０の結果に
基づき、自己が制御中であるときは制御基におけるコピ
ー処理１７０１行ない、自己が待機中であるときは待機
系におけるコ（ニー処理１８０を行なった後最終処理１
９０３行なう。In FIG. 3, the process data input to each controller is subjected to process data input processing 100 in the process data input processing section 42, and then processed in the control calculation section 4.
4, control calculation processing 110 is performed. After 120tl of information exchange with other controllers, the calculation result is
The data is input to the mutual diagnosis unit 48, where digital data mutual diagnosis 130 and analog data mutual diagnosis 140 are performed. After that, the valley controller building,
Based on the calculation results, the diagnostic result report and optimum control group selection unit 60 performs a different shield controller determination process 150, and based on the result of the determination 160 as to whether or not the self is in charge of control & 41, when the self is under control. performs copy processing 1701 in the control group, and when it is on standby, performs copy processing 180 in the standby system, and then executes final processing 1.
Do 903.
第４図は、ディジタルデータ相互診断の処理内容を示し
たものである。まず、ブロック１３１において第１コン
トローラ１０と第２コントローラ１２との演算結果＋（
ｐ ＊ ｓ ｏに基づき、ディジタルデータのＯＮ、Ｏ
ＦＦのチェックを行なう。そして、全ディジタルデータ
の内一点でも不一致が発生したときは、ブロック１３２
に分岐し、表２に示したカウンタテーブルの第１語目の
第１＝第２間ディジタルデータネ一致カウンタエリアの
カウンタを１加算し、今回のサンプル周期のデイジタル
データに不一致があったこと全記録する。FIG. 4 shows the processing contents of digital data mutual diagnosis. First, in block 131, the calculation result between the first controller 10 and the second controller 12 +(
ON, O of digital data based on p*so
Check FF. If a mismatch occurs at even one point among all the digital data, block 132
Branch to 1 and add 1 to the counter in the 1st = 2nd digital data coincidence counter area of the first word of the counter table shown in Table 2, and indicate that there is a mismatch in the digital data in the current sampling period. Record.
表 ２
この加真値は、上限が設けられておシ、例えば加算値が
ｎになったときに、後述するように不一致の原因となる
演算結果を出力しているコントローラが異常と見なされ
、カウントアツプが中止される。一方、ブロック１３１
におけるディジタルデータのＯＮ、ＯＦＦチェックの結
果が今ディジタルデータにおいて一致しているときは、
ブロック１３３に分岐し、表２の第１語口のカウンタを
０クリアしブロック１３４に進む。以下同様に第２コン
トロー、ｙ１２と第１コントローラ１４！：のディジタ
ルデータのＯＮ、ＯＦＦチェックと第１コントローラ１
０と第３コントローラ１４とのディジタルデータのＯＮ
、ＯＦＦチェックが行なわれ、不一致があったときは表
２に示した第２語口。Table 2 This additive value has an upper limit.For example, when the added value reaches n, the controller that is outputting the calculation result that causes the discrepancy is considered to be abnormal, as will be described later. Count up is canceled. On the other hand, block 131
If the result of the ON/OFF check of the digital data matches the current digital data,
The process branches to block 133, where the counter for the first word in Table 2 is cleared to 0, and the process proceeds to block 134. Similarly, the second controller, y12, and the first controller 14! : Digital data ON/OFF check and first controller 1
Turning on the digital data between 0 and the third controller 14
, OFF check is performed, and if there is a discrepancy, the second word mouth shown in Table 2 is used.
第３語目のカウンタを１加算する。Add 1 to the counter for the third word.
アナログデータの相互診断１４０は、ディジタルデータ
相互診断１３０と同機ドして行なわれる。Analog data mutual diagnosis 140 is performed simultaneously with digital data mutual diagnosis 130.
ただし、アナログデータ相互診断１４０においては、ビ
ットデータのＯＮ、ＯＦＦチェックの代シに２つのデー
タ間における偏差が許容範囲内にあるか否かをもって判
定する。そして、２つのデー、り間における偏差が許容
範囲以上であると自活、表２に示した第４Ｍ目から第６
語口までのカウンタエリアのカウンタを１加算し、許容
範囲内であるときＬこれらのカウンタをＯクリアする。However, in the analog data mutual diagnosis 140, instead of checking whether the bit data is ON or OFF, a determination is made based on whether the deviation between two pieces of data is within an allowable range. If the deviation between the two days is within the allowable range, it is determined that the deviation is within the allowable range.
The counters in the counter area up to the beginning of the word are incremented by 1, and when they are within the allowable range, these counters are cleared.
なお、表２に示した第７語口から第９語口の内容につい
ては第８図の説明において詳述する。The contents of the seventh to ninth mouthpieces shown in Table 2 will be explained in detail in the explanation of FIG.
Ｑメ下余白ノ
表 ３
表３−ｉｊ：、表２に示したカウンタテーブルの第１語
口から第６語口までのカウンタ細評による異常コントロ
ーラの判定例を示したもので、第２コントローラ１２が
異常であると見なされた場合を例示している。即ち、サ
ンプル周期がＮ＋１のときに第２コントローラ１２が異
常となったため、表２の第１語口と第２語口のカウンタ
に１が入れられる。しかＬ７、この不一致が外乱等によ
る一次的なものである場合もあるため、不一致ｉＥＱ回
連続する間は第２コントロー９１２ｆ：異常であると判
定しない。従って、最初に不一致を検出したサンプル周
期Ｎ＋１回目からサンプル周期Ｎ＋ｆｌ−１回目までの
期間において連続不一致であっても、コントローラ内に
おいては不一致である状況認知゛ をするが、外部、即
ち多数決列置回路２８に対して紘正常でシると報告する
。そして、引続き不一致が発生し、ザンプル周期Ｎ＋ｎ
回目においても不一致となった４！：ｌ！に、初めて第
２コントローラ１２が異常であると補足する。 “
夢５図は、表１および表３のアルゴリズムに基づいて異
常コントローラ判定処理１５０を行なう処理内容を示し
たものである。まず、ブロック１５１において表２の第
１語口から第３語口までのカウンタチェックを行ない、
カウンタの値が１となっているか否かｔＰＡべ、物足の
コントローラ ゛が異常であるか、全て正常か、あるい
は判定不能かを決定する。そして、例えは表３に示した
如く表２の第１＃ｒ４目と第２語口のカウンタがｎを示
゛しているときは、表１のアルゴリズムに従い、ブロッ
ク１５２において第２コントローラ１２を異常と判定し
、その旨を多数決判定回路２８に対する報告内容とする
。一方、表２の第１回目から第３回目までのカウンタの
数値がｎとなっていたときには、表１に示したアルゴリ
ズムに従い判定不能と決定し、自己のコントローラのみ
正常と判定して多数決判定回路２８に報告する。そして
、ディジタルデータに対して全てのコントローラが正常
であるときは、引続きブロック１５４において−アナロ
グデータの相互診断結果をめ、同様の処理を行なう。ア
ナログデータに対してコントローラが正常でろるときは
、コントローラは全て正常と判定し、多数決判定口ｗ１
２８に報告する。Table 3 in the lower margin of Q. 12 is considered to be abnormal. That is, since the second controller 12 becomes abnormal when the sampling period is N+1, 1 is entered in the counters for the first word mouth and the second word mouth in Table 2. However, L7, since this mismatch may be temporary due to disturbance or the like, the second controller 912f does not determine that there is an abnormality while the mismatch continues iEQ times. Therefore, even if there is a continuous mismatch in the period from the N+1st sample period in which a mismatch is first detected to the N+fl-1st sample period, the situation is recognized as a mismatch within the controller, but externally, that is, the majority voting It is reported to the circuit 28 that Hiro is normal. Then, mismatch continues to occur, and the sample period N+n
There was also a disagreement in the 4th time! :l! Then, for the first time, it is supplemented that the second controller 12 is abnormal. “Dream 5 diagram shows the processing content of the abnormal controller determination process 150 based on the algorithms in Tables 1 and 3. First, in block 151, the processing from the first to third utterances in Table 2 is performed. Check the counter of
tPA determines whether the counter value is 1 or not, and determines whether the controller of the controller is abnormal, whether everything is normal, or whether it cannot be determined. For example, as shown in Table 3, when the counters of the first #r4th word and the second word in Table 2 indicate n, the second controller 12 is activated in block 152 according to the algorithm of Table 1. It is determined that there is an abnormality, and this fact is reported to the majority decision circuit 28. On the other hand, when the value of the counter from the first to the third time in Table 2 is n, it is determined that the determination is impossible according to the algorithm shown in Table 1, and only the own controller is determined to be normal, and the majority decision circuit Report on 28th. If all the controllers are normal with respect to the digital data, then in block 154, the mutual diagnosis result of the analog data is obtained and the same processing is performed. When the controller is normal with respect to the analog data, it is determined that all the controllers are normal, and the majority decision port w1
Report on 28th.
第６図は、第３図に示した制御系におけるｑビー処理１
７０の処理内容を示したものであり、−制御担当コント
ローラにおける相互診断処理後の補正処理である。また
、第７図は、第３図の待機系におけるコピー処理１８０
の内容を示したものであフ、待機中制御コントローラに
おける相互診断処理後の補正処理を示したものである。Figure 6 shows qBee processing 1 in the control system shown in Figure 3.
70, which is a correction process after the mutual diagnosis process in the controller in charge of control. Further, FIG. 7 shows the copy processing 180 in the standby system of FIG.
This figure shows the content of the correction process after the mutual diagnosis process in the standby controller.
第５図に従い異常コントローラ判定処理１５０を行なっ
た後、各コントローラは自己が制御担当コントローラで
あるか待機中制御コントローラであるかを判断する。制
御担当コントリーラの出力゛は、プロセスに直接反映さ
れるため、自己のデータが１回でも不一致と見なされた
場合には、データを補正して出力すべきである。しかし
、異常検出アルゴリズムは、表３に示した如くｎ回連続
して不一致の状態をもって異常と見なすようになってお
υ、１からｎ−１までの間は、外部に対して正常である
と報告するようになっている。そこで、例えは第２コン
トローラ１２を制御担当コントローラとすると、第２コ
ントローラ１２は、ブロック１７１において表２に示し
３ｍ１語目小口第６回目までのカウンタをｈ度チェック
する。そして、サンプル周期がＮのときは表３に示す如
くデータに不一致が発生していないため、自己のデータ
をそのまま制御対象に出力し、制御対象を制御する。After performing the abnormal controller determination process 150 according to FIG. 5, each controller determines whether it is the controller in charge of control or the controller on standby. Since the output of the controller in charge of control is directly reflected in the process, if its own data is deemed to be inconsistent even once, the data should be corrected and output. However, as shown in Table 3, the abnormality detection algorithm considers n consecutive mismatches to be abnormal, and the period from 1 to n-1 is considered normal to the outside world. It is supposed to be reported. Therefore, for example, assuming that the second controller 12 is the controller in charge of control, the second controller 12 checks the counter h times as shown in Table 2 up to the 6th 3m1 word edge in block 171. When the sampling period is N, as shown in Table 3, no discrepancy occurs in the data, so the own data is output as is to the controlled object, and the controlled object is controlled.
しかし、サンプル周期がＮ＋１からＮ 十ｎ−１の状態
においては、自己のデータが不一致発生（換言すると多
数決で負けた）であると見なし、ブロック１７２におい
て自己の出力データの部分のみを、他の待機中制御コン
トローラの当該データと置き換え出力する。従つ°【、
サンプル周期Ｎ＋１からＮ＋ｎ−１の間においては、表
面的には異常とし雇い期間であっても、常に多数決を得
たよシ信憑性の＾い出力値をプロセスに反映できるため
、制御担当コントローラ内における一過性のデータ変動
を押えることができ″、信頼性が高まる。However, in a state where the sampling period is from N+1 to N10n-1, it is assumed that a mismatch has occurred in the own data (in other words, the majority vote has lost), and in block 172 only the part of the own output data is transferred to the other data. The data is replaced with the relevant data of the standby controller and output. Follow ° [,
During the sampling period N+1 to N+n-1, even if it appears to be abnormal on the surface, reliable output values obtained by a majority vote can always be reflected in the process. Temporary data fluctuations can be suppressed, improving reliability.
第７図は、待機系におけるコピー処理１８０の内容を示
したものである。自己が待機中制御コントローラである
場合には、自己の出力はプロセスに反映されず、制御系
のバックアップ役となっている。そこで、待機中制御コ
ントローラが制御担当コントローラから制御憤を移行さ
れた場合に、バンプレス制御を行なうことができるよう
に相互診断後における主系に対する追従と、異常時の自
動回復機能とをもたせている。FIG. 7 shows the contents of copy processing 180 in the standby system. When it is a standby controller, its output is not reflected in the process, and it serves as a backup for the control system. Therefore, in order to be able to perform bumpless control when the standby controller is transferred control from the controller in charge, we have provided a system that follows the main system after mutual diagnosis and has an automatic recovery function in the event of an abnormality. There is.
まず１、第７図のブロック１８１において、待機中ｊ！
ＩＩ ＃コントローラは、自己の出力した演算結果がサ
ンプル周期のｎ回に渡って連続して不一致となシ自己が
異常とされたか否かを判断する。そして、自己が異常で
ないと判断したときには、ブロック１８２において判定
不能か否かのチェックを行ない、自己が異常であるとき
に扛ブロック１８４に分岐し制御担当コントローラの全
データをコピーする。また、ブロック１８２において自
己が￥ｌｌ定面能あると判断した場合にも、ブロック１
８４において制御担当コントローラの全データをコピー
するっ一方、自己が異常でもなく、判定下′能でない場
合には、ブロック１８３において自己の出力するデータ
に不一致が発生したか吉かをチェックし、°不一致が発
生していないときにはブロック１８４においそ制御担当
コントローラの全データをコピーする。自己のデータに
不一致が発生し、゛しかもその不一致がｎ回連続してい
ない１からｎ−１回にあたるときは、制御担当コントロ
ーラのデータをコピーせず、主系への追従を行なわない
。First, in block 181 of FIG. 7, waiting j!
II #The controller determines whether or not the computation results outputted by the controller are determined to be abnormal if the calculation results thereof do not match continuously over n sample periods. When it is determined that the controller itself is not abnormal, it is checked in block 182 whether or not it cannot be determined, and if the controller itself is abnormal, it branches to block 184 and copies all data of the controller in charge of control. Also, when it is determined in block 182 that the self has \ll fixed surface ability, block 1
At block 84, all data of the controller in charge of control is copied, and if the controller itself is neither abnormal nor incapable of judgment, it is checked at block 183 whether a discrepancy has occurred in the data output by the controller; If no mismatch has occurred, all data of the controller in charge of Oiso control is copied in block 184. When a discrepancy occurs in its own data, and the discrepancy occurs from 1 to n-1 times, which is not n consecutive times, the data of the controller in charge of control is not copied and the control is not followed to the main system.
これは、不一致がｎ回連続して発生し、異常と決定する
まで様子をみるものである。この待機中制御コントロー
ラがブロック１８４において制伸担当コントローラの全
データをコピーするのは次の３つの理由による。This is to monitor the situation until the mismatch occurs n times in a row and is determined to be abnormal. There are three reasons why the standby controller copies all data of the braking controller in block 184.
（１１正常時におけるコピーは、比例績分演算等の積分
項の誤差積重ねを防止する。(11) Copying during normal operation prevents errors from accumulating in integral terms such as proportional performance calculations.
（２）判定不能の場合におけるコヒーは、孤立化を防止
する。(2) Cohey in undeterminable cases prevents isolation.
（３） 自己が異常と判定された場合におけるコピーは
、内部リセットを行ない制御系と等しい状態にし、自動
回復を実現する。(3) When the copy is determined to be abnormal, it performs an internal reset to the same state as the control system, and realizes automatic recovery.
なお、自己のデータに不一致が発生しない場合における
制卸担当コントローラのデータコピーは、システムの構
成や、プログラムの簡単化等を考慮して行なわなくても
よい。Note that the data copying of the controller in charge of wholesale control when no discrepancy occurs in its own data does not need to be performed in consideration of the system configuration, program simplification, etc.
第８図は、第３図に示した終了処理１９０の内科を示し
たものであシ、多数決判定回路２８の誤動作防止を目的
としている。即ち、各コントローラ１０，１２．１４は
、別個めタイマによシ独立したサンプリング演算を行な
っているため、出力タイミングが一致せず各コントロー
ラが瞬間的に同期せずに異常情報を出力したシ、あるい
はその異常情報が１サンプル周Ｊｇ３分のみだった場合
、多数決判定回路２８に応答不良や誤動作が発生し、予
定通シのコントローラの切換えができなくなる場合があ
る。そこで、多数決判定回１ｌ）Ｉ）２８の誤動作を防
止するため、異常コントローラの存在が一度ｇ識される
と、その異常状態を一定時間持続し、異常状態を解除す
るための立下υ１訂号を一定時間遅延させる方法を用い
た。FIG. 8 shows the internal procedure of the termination process 190 shown in FIG. 3, and is intended to prevent the majority decision circuit 28 from malfunctioning. That is, since each controller 10, 12, 14 performs independent sampling calculations using separate timers, the output timings may not match and the controllers may output abnormal information without synchronizing momentarily. Alternatively, if the abnormality information is only for one sample cycle Jg3 minutes, poor response or malfunction may occur in the majority decision circuit 28, and the scheduled controller switching may not be possible. Therefore, in order to prevent the malfunction of the majority decision circuit 1l) I) 28, once the existence of an abnormal controller is recognized, the abnormal state is maintained for a certain period of time, and the fall υ1 version is used to release the abnormal state. A method was used in which the process was delayed for a certain period of time.
まず、第８図のブロック１９１において判□断対象とな
る当該コントローラは、今回異常゛と判定されたか否か
を判断し、異常と判定された場合にはブロック°１９２
において表２に示したカウンタテーフ゛ルの第７８１＃
目から第９回目の当該コントローラのコントローラエラ
ーホールドカウンタに初期値ｍｆ上セツトる。その後、
ブロック１９３において工）−ホールドカウンタが０で
ないことを確認し、ブロック１９５において当該コント
ローラは今回異常であると見なし、エラーホールドカウ
ンタ１に１減算した後、次のコントローラのチェックを
行なう。そして、次のサンプル周期においても当該コン
トローラが異常と判定された場合には、エラーホールド
カウンタの初期値をセットしなおし、以下前記したと同
′様に処理を行なう。First, in block 191 of FIG. 8, the controller to be judged □ judges whether or not it has been judged to be abnormal this time. If it is judged to be abnormal, block 192
781# of the counter table shown in Table 2
The controller error hold counter of the controller for the ninth time is set above the initial value mf. after that,
In block 193, it is confirmed that the hold counter is not 0, and in block 195, the controller in question is considered to be abnormal this time, and after subtracting 1 from the error hold counter 1, the next controller is checked. If the controller is determined to be abnormal in the next sampling period, the initial value of the error hold counter is reset, and the same processing as described above is performed.
一方、ブロック１９１において今回異常でないと判定さ
れたときには、ブロック１９３に分岐し、エラーホール
ドカウンタが０か否かを調べ、エラーホールドカウンタ
が０の時は、ブロック１９４にお仏て当該コシトローラ
は正常であると見なし、次のコントローラのチェック金
石なう。しかし、ブロック１９１において今回異常でな
いと判断され、しかもブロック１９３においてエラーホ
ールドカウンタが０でないことが明らかになったときは
、゛ブロック１９５に分岐し当該コントローラが異常表
示ホールド期間中であると見なし、エラーホールドカウ
ンタを１減算して次のコントローラのチェックを行なう
。このようにして一定サンプル周期の間連続してエラー
ホールドカウンタがＯでないことが確認されると、当該
コントローラは異常であることふ決定され、他のコント
“ローラのデータをコピーする。On the other hand, if it is determined in block 191 that there is no abnormality this time, the process branches to block 193 to check whether the error hold counter is 0 or not. Assuming that the following controller checks are now available. However, if it is determined in block 191 that there is no abnormality this time, and furthermore, in block 193 it becomes clear that the error hold counter is not 0, the process branches to block 195 and the controller is deemed to be in the abnormality display hold period. The error hold counter is decremented by 1 and the next controller is checked. In this way, if it is confirmed that the error hold counter is not O continuously for a certain sample period, it is determined that the controller is abnormal, and the data of the other controller is copied.
上記の如くして全コントローラのチェックが終了したこ
と金ブロック１９７において確認したときには、ブロッ
ク１９８において自己が判定した全コントローラの制御
量と診断結果を制御指令、判定結果と、して多数決判定
回路２８に出力する。When it is confirmed in block 197 that the checking of all the controllers has been completed as described above, in block 198 the control amount and diagnosis result of all the controllers judged by itself are used as control commands and judgment results, and the majority judgment circuit 28 Output to.
多数決判定回路２８は、各コントローラ１Ｏ９１２，１
４からの診断結果に基づき、もつとも得票数の゛多いコ
ントローラにより制御を行なうよう指示をする。従って
、多数決判定回路２８における誤動作率が極端に減少さ
せることができる。しかも、制御に反映されるデータは
、゛必ず多数決を得たもつとも信憑性の商いものが用い
られることになり、より適切な制御全行なうことができ
る。The majority decision circuit 28 includes each controller 1O912, 1
Based on the diagnosis result from step 4, the controller with the highest number of votes is instructed to perform control. Therefore, the malfunction rate in the majority decision circuit 28 can be extremely reduced. Furthermore, the data reflected in the control will always be based on the credibility of the majority vote, making it possible to perform more appropriate control.
また、個個のコントローラは、それぞれ独立して演算を
行なうようになっておシ、共通モード故障を最小化する
ことができるとともに、待機中制御コントローラが制御
担当コントローラに追従するようにしておるため、コン
トローラの切換時におけるパンプレス制御を実現してい
る。そして、特定のコントローラに異常が発生した場合
においても、当該コントローラは自己を異常であると報
告し、正しいデータをコピーして自動復帰するようにな
っている。In addition, since each controller performs calculations independently, common mode failures can be minimized, and the standby controller can follow the controller in charge of control. , realizes pan press control when switching controllers. Even if an abnormality occurs in a specific controller, the controller will report itself as abnormal, copy correct data, and automatically recover.
以上説明したように本発明によれば、三重以上の処理系
列を有する多重系制御システムにおいてよシ信頼性の高
い制御を行なうことができる。As explained above, according to the present invention, highly reliable control can be performed in a multi-system control system having three or more processing sequences.
第１図は本発明に係る多重系制御システムのデータ管理
方式における制御装置の実施例の基本構成図、第２図は
前記実施例のコントローラにおける処理内容を示す図、
第３図は前記実施例のコントローラにおける主要処理の
実施例のａ’＊を示す流れ図、第４図は第３図に示した
ディジタル相互診断の処理内容を示す図、第５図は第３
図に示した異常コントローラ判定処理の実施例の説明図
、第６図は第３図に示した制御系におけるコピー処理の
実施例の説明図、第７図は第３図に示した待機系におけ
るコピー処理の説明図、第８図は第３図に示した終了処
理の実施例の説明図である。
１０・・・第１コントローラ、１２・・−１Ｂ２コント
ローラ、１４・・・第３コントローラ、１６・・・第１
通信回線、１８・・・第２通信回線、２０・・・第３通
信回物、２８・・・多数決判定回路、３２・・・制御対
象、４６゜５０．５４・・・演算結果。
代理人 弁理士 鵜沼辰之
＄Ｉ ロ
茅２ 図
Ｊｆ、、３ ロ
茅４−口
茅、ｆ目
１２−
第ｔ 口
第７ 目
茅δ口FIG. 1 is a basic configuration diagram of an embodiment of a control device in a data management system of a multi-system control system according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing processing contents in the controller of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a'* of the main processing in the controller of the embodiment, FIG. 4 is a diagram showing the processing contents of the digital mutual diagnosis shown in FIG. 3, and FIG.
6 is an explanatory diagram of an embodiment of the abnormal controller determination process shown in the figure, FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment of the copy process in the control system shown in FIG. 3, and FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram of the example of the termination process shown in FIG. 3. 10...first controller, 12...-1B2 controller, 14...third controller, 16...first
Communication line, 18... Second communication line, 20... Third communication circuit, 28... Majority decision circuit, 32... Controlled object, 46° 50.54... Calculation result. Agent Patent Attorney Tatsuyuki Unuma $I Rokou 2 Figure Jf,, 3 Rokou 4-Kaya, f 12-th t mouth 7th Kaya δ mouth
Claims (1)
力し、これら複数の制御装置の１′）が′前記制御対象
を制御する制御担当コントローラとされ、他の制御装置
が待機中制御コントローラである多重系制御システムの
データ管理方式において、前記各制御装置は情報伝送路
により相互に接続され、それぞれ独立して演算した演算
結果を前記情報伝送路を介して相互に他の制御装置に入
力するとともに、前記制御担当コントローラは前記各制
御装置が自己の演算結果と他の制御装置の演算結果とか
ら多数決論理に基づく相互診断によ′シ選択した制御出
力データをもって前記制御対象を制御することを特徴と
する多重系制御システムのデータ管理方式。 ２、前記制御担当コントローラは、各サンプル周期の前
記相互診断において、自己の演算結果が誤シであると判
定された場合に、正しいと判定された前記待機中制御コ
ントローラから出力データのみをコピーして出力し、予
め定めた連続するサンプル周期を通して誤シであると判
定された場合に、自己を異常と報告し、制御権を前記待
機中制御コントローラの１つに移行した後に正しいと判
定された全データをコピーし、自己を待機中制御コント
ローラとして自動再スタートすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の多重系制御システムのデータ管
理方式。 ３、前記待機中制御コントローラは、各サンプル周期の
前記相互診断において、自己の演算結果が正しいと判定
された場合に、前記制御担当コントローラのデータをコ
ピーし、誤差の積算を防止することを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の多重系制御システム
のデータ管理方式。 ４、前記待機中制御コントローラは、各サンプル周期の
前記相互診断において、自己の演算結果が誤シであると
判定された場合であっても、前記制御担当コントローラ
のデータをコピーせず、前記予め定めた連続するサンプ
ル周期を通して自己の演算結果が！％！４９であると判
定された場合に、自己を異常と報告し、前記制御担当コ
ントローラの全データ紮コピーシ、待機中制御コントロ
ーラとして再スタートすることを特徴とする特許 第１項ないし第３項記載の多重系制御システムのデータ
管理方式。[Scope of Claims] 1. The state quantity of the controlled object' is input in parallel to a plurality of control devices, and one of these plural control devices 1') is assumed to be the controller in charge of controlling the controlled object, and the others are In a data management system for a multi-system control system in which a control device is a standby control controller, each of the control devices is interconnected by an information transmission path, and each independently calculated result is transmitted via the information transmission path. In addition to inputting mutually to other control devices, the controller in charge of control receives control output data selected by each control device through mutual diagnosis based on majority logic from its own calculation results and the calculation results of other control devices. A data management method for a multi-system control system, characterized in that the control target is controlled using the following. 2. The controller in charge of control copies only the output data from the standby controller that has been determined to be correct, if it is determined that its own calculation result is incorrect in the mutual diagnosis of each sample period. If it is determined to be erroneous through a predetermined consecutive sampling period, it will report itself as abnormal, and after transferring control authority to one of the standby controllers, it will be determined to be correct. A data management method for a multi-system control system according to claim 1, characterized in that all data is copied and the system itself is automatically restarted as a standby controller. 3. The standby controller copies the data of the controller in charge of control when it is determined that its own calculation result is correct in the mutual diagnosis of each sample period, thereby preventing accumulation of errors. A data management method for a multi-system control system according to claim 1 or 2. 4. The standby controller does not copy the data of the controller in charge of control, even if it is determined that its calculation result is incorrect in the mutual diagnosis of each sample period, and The own calculation results are obtained through a set continuous sampling period! %! 49, the controller reports itself as abnormal, copies all data of the controller in charge of control, and restarts as a standby controller. Data management method for multi-system control systems.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129776A JPH0619641B2 (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Data management method for multiple control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129776A JPH0619641B2 (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Data management method for multiple control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020202A true JPS6020202A (en) | 1985-02-01 |
| JPH0619641B2 JPH0619641B2 (en) | 1994-03-16 |
Family
ID=15017928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58129776A Expired - Lifetime JPH0619641B2 (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Data management method for multiple control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619641B2 (en) |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6467634A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-14 | Yokogawa Electric Corp | Signal selector |
| JPH04307633A (en) * | 1991-04-05 | 1992-10-29 | Hitachi Ltd | Multiplex controller |
| US6526324B1 (en) | 1997-11-26 | 2003-02-25 | Fanuc Ltd. | Controller for industrial machine |
| JP2017021712A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 株式会社東芝 | Multiplex control apparatus |
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| US20070260939A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Honeywell International Inc. | Error filtering in fault tolerant computing systems |
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1983
- 1983-07-15 JP JP58129776A patent/JPH0619641B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| JPH0619641B2 (en) | 1994-03-16 |
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