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JPS5858601A - Split type process control system - Google Patents

Split type process control system

Info

Publication number
JPS5858601A
JPS5858601A JP15831381A JP15831381A JPS5858601A JP S5858601 A JPS5858601 A JP S5858601A JP 15831381 A JP15831381 A JP 15831381A JP 15831381 A JP15831381 A JP 15831381A JP S5858601 A JPS5858601 A JP S5858601A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
subsystem
bus
inter
control system
interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15831381A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Azegami
畔上 忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Hokushin Electric Works Ltd
Yokogawa Hokushin Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hokushin Electric Works Ltd, Yokogawa Hokushin Electric Corp filed Critical Hokushin Electric Works Ltd
Priority to JP15831381A priority Critical patent/JPS5858601A/en
Publication of JPS5858601A publication Critical patent/JPS5858601A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a system having high reliability, by providing each specified inter-subsystem bus, subsystem, in-subsystem bus and selecting signal bus. CONSTITUTION:Inter-subsystem buses 800A-800B formed redundantly by transmission lines of >=2 systems, process input/output subsystems 50, 60 couled with these inter-subsystem buses through an interface, and plural subsystems containing operation control subsystems 20A, 20B are provided. Moreover, each in- subsystem bus for transferring each internal signal of these plural subsystems, and a selecting signal bus for transferring in common selecting signals Slt-A, Slt-B for controlling said interface between these respective in-subsystem buses and said inter-subsystem buses 800A-800B, to each subsystem are provided, by which a split type process control system is constituted.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はプロセスフィールドを機能別に集中的に制御
する、いわゆるスゲリット形のプロ七ス制御システムに
関し、特にシステムの信頼性の高いものを得ようとする
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a so-called Sgerritt-type process control system that centrally controls a process field by function, and particularly aims to provide a highly reliable system.

先ずプ四セス制御システムの各種従来方式を説明し、ス
プリット形の制御システムが好ましいこと、スゲリット
形の制御システムにおいてはシステム内の情報交換手段
が信頼性の点で重要なことを明らかにし、その後こoa
s+!Et−高めるためのこの発明を説明する。
First, we will explain various conventional systems for four-channel control systems, clarifying that split-type control systems are preferable, and that in the Sgerit-type control system, the means of information exchange within the system is important from the point of view of reliability. Kooa
s+! This invention for Et-enhancement is described.

プロセス制御装置の基本構成は第1図に示すように、プ
ロセスフィールド5からのプロセス量、例えば4〜20
mAのアナログ信号による流量信号がプロセス入出力l
ll500を通じて操作部30に入力される。その操作
部30より制御信号、例えば4〜20mAのアナログ弁
操作信号がプロセス入出力線500 t”通じてプロセ
スフィールド5へ発信され、前記プロセスデータ、即ち
流量を制御するような制御ループt−構成している。操
作部30は操作員4との間で情報伝達400が行われ、
その情報には動作モード切換え410.動作モード表示
420.設定値変更430、設定値表示440 、 l
it定値表示450.出力値叢史460.出力値表示4
70などがある。操作員はこれらの情報を見ながら設定
、操作などを操作部30に対し行う。
As shown in FIG. 1, the basic configuration of the process control device is as shown in FIG.
The flow rate signal is a mA analog signal as the process input/output.
The information is input to the operation unit 30 through the Ill500. A control loop t-configuration is configured such that a control signal, for example, an analog valve operation signal of 4 to 20 mA, is transmitted from the operation unit 30 to the process field 5 through a process input/output line 500 t'' to control the process data, that is, the flow rate. Information transmission 400 is performed between the operation unit 30 and the operator 4,
The information includes operation mode switching 410. Operation mode display 420. Setting value change 430, setting value display 440, l
IT fixed value display 450. Output value history 460. Output value display 4
70 etc. The operator performs settings, operations, etc. on the operating section 30 while viewing this information.

操作部30は演算制御部20との間で情報伝達300が
竹われ、その情報としてはオペレージEI7モニタ債号
31O1制御目標f[(2)リモート・ローカルモード
表示信号320.設定値変更信号330.設定値アンサ
バック信号34G、自動・中動を表わす動作モードのス
テータス信号350.プロセス出力用出力値の変更信号
360.プロセス量を表わす測定信号370などがある
。演算制御部20は操作部30かものこれら信号を演算
して測定信号370が設定値840 Kなるようにプロ
セスを制御する出力変更備考360を出す。演算制御部
20は通信線210t−通して上位システムlOとの間
で情報の授受を行う。
The operation unit 30 communicates information 300 with the arithmetic control unit 20, and the information includes operation EI7 monitor bond 31O1 control target f[(2) remote/local mode display signal 320. Setting value change signal 330. Set value answer back signal 34G, operation mode status signal 350 indicating automatic/medium movement. Output value change signal 360 for process output. There are measurement signals 370 representing process quantities. The calculation control unit 20 calculates these signals from the operation unit 30 and outputs an output change note 360 for controlling the process so that the measurement signal 370 becomes the set value 840K. The arithmetic control unit 20 exchanges information with the host system IO through the communication line 210t.

演算制御部20が第1図に示した単ループを複数制御す
るマルチループ制御を行う場合は第2図に示すようく、
複数の操作部30がそれぞれ個別の信号線による情報伝
達手段300を通じて共通の演算制御部20に接続され
る。この場合制御ループ数が多くなると情報伝達手段3
00の配線量が膨大になり実用上問題である。
When the arithmetic control unit 20 performs multi-loop control that controls a plurality of single loops shown in FIG. 1, as shown in FIG.
A plurality of operation units 30 are connected to a common calculation control unit 20 through information transmission means 300 using individual signal lines. In this case, when the number of control loops increases, the information transmission means 3
The amount of wiring for 00 becomes enormous, which is a practical problem.

第2図中に鎖線で示す部分は前記プロセスフィールド5
の 1アナログ1に対応するディジタルフィールド6へ
のインタフェースを表わしたものである。プロセスフィ
ールドには電磁弁、電磁開閉器、信号灯、操作スイッチ
、警報器、ll札照合器号のディジタル信号でインタフ
ェースする装置もまた多く存在する。従ってプロセス制
御装置はアナログフィールド5と、ディジタルフィール
ド6との双方と適合することが望ましい。また信号形ゆ
により区別しているアナログフィールド5とディジタル
フィールド6とが互に相関を持ち、一つの対象プロセス
に含まれている場合も多くある。
The part indicated by the chain line in FIG. 2 is the process field 5.
1 represents the interface to the digital field 6 corresponding to the analog 1. In the process field, there are also many devices that interface with digital signals such as solenoid valves, solenoid switches, signal lights, operation switches, alarms, and 11/10 bill verification devices. Therefore, it is desirable that the process control device be compatible with both the analog field 5 and the digital field 6. Further, the analog field 5 and the digital field 6, which are differentiated by signal type, have a correlation with each other and are often included in one target process.

なお第2図でディジタルフィールド6はディジタル操作
i#70とデイジタルプロセス入出力信号線600ヲ通
じて結合され、ディジタル操作器70と演算制御部20
とは情報伝達手段700で結合されているO 個別信号線方式による情報伝達手段800 、700會
、第3図に示すようにバスケーブル220に変更し、演
算制御部20.各操作部30.ディジタル操作器70に
マイクロコンビユニりを通信手段として組み込み、前記
多大の配線量を省略している例もある、。
In FIG. 2, the digital field 6 is connected to the digital operation i#70 through the digital process input/output signal line 600, and the digital operation device 70 and the arithmetic control unit 20
The information transmitting means 800 and 700 are connected by the information transmitting means 700 using the individual signal line system, and as shown in FIG. Each operating section 30. In some cases, a microcombi unit is incorporated into the digital operating device 70 as a communication means, thereby omitting the large amount of wiring.

第4図は共通の演算制御部20t−用いず、各操作部3
0のマイクロコンピュータに演算制御機能を分 ゛担さ
せた例である。第2図及び第3図に示したシステムとし
ては、共通の演算制御部20の故障が全ループの制御を
停止することKなるが、第4図に示したシステムは危険
分散の一面から優れている。
FIG. 4 shows a common arithmetic control section 20t-not used, and each operation section 3
This is an example in which the arithmetic and control functions are shared with a microcomputer. In the systems shown in FIGS. 2 and 3, a failure in the common arithmetic control unit 20 would cause the control of all loops to stop, but the system shown in FIG. 4 is superior in terms of risk distribution. There is.

この分散の思想はプラント操業の連続性を維持する上で
有効な考え方である。例えばアナログ系制御ループの1
系統が故障し友とき可搬形手動操作器をそのプロセス入
出力線へ接続してバックアップ手動となし、故障した制
御aを予備品と交換することによ#)i業を維持できる
。多数系列の同時故障に対しては、このようなバックア
ップを多数の人員を介して行うことが実際上不可能であ
り、その点第3図に示したシステムに比べて第4図に示
したシステムは同時故障が起シに<<、操業を維持する
上で優れた亀のとなる。
This idea of dispersion is an effective way to maintain continuity of plant operations. For example, analog system control loop 1
When the system breaks down, a portable manual operating device is connected to the process input/output line to serve as a backup manual, and by replacing the failed control a with a spare part, #i operations can be maintained. In the case of simultaneous failures in multiple systems, it is practically impossible to carry out such backup through a large number of personnel, and in this respect the system shown in Figure 4 is better than the system shown in Figure 3. If simultaneous failures occur, it becomes an excellent tool for maintaining operations.

一方このような分散の思想に対して、バックアップの合
理的な方式を用いて操業t−維持する考え方に立つこと
も可能である。優れ九バックアップ方式を追求する場合
はむしろ分散よシ4集中を背景とする方が有利となる。
On the other hand, in contrast to this idea of dispersion, it is also possible to maintain operation using a rational method of backup. When pursuing an excellent backup method, it is more advantageous to have a background of concentration rather than decentralization.

すなわち第3図において演算1vl1部20を2個用意
して切換えて使用すれば操業の連続性が維持できるとす
る考え方であり、この考え方は分散を第4図のように意
図した場合には通用できない。分散に対して集中を合理
的に追求したシステムに、いわゆるスプリット形と呼ば
れる方式がある。第5図はこの方式を示し、システム内
情報交換手段800にサブシステムとして演X ?l1
lJ m部20.オペレータコンソール40.アナログ
人出力部50.ディジタル入出力部60がインタフェー
スされる。
In other words, in Fig. 3, the idea is that continuity of operation can be maintained by preparing two calculation 1vl1 parts 20 and switching between them, and this idea is valid when dispersion is intended as shown in Fig. 4. Can not. A system that rationally pursues concentration over decentralization is a system called the so-called split type. FIG. 5 shows this method, in which the intra-system information exchange means 800 is used as a subsystem. l1
lJ m part 20. Operator console 40. Analog human output section 50. A digital input/output unit 60 is interfaced.

このようなスプリット形のシステムK>いて、例えFi
lJE6図に示すようにアナログ入出力部50に複数の
ループ入出力ユニツ) 51 、52 、53・・・曲
・・5nが内敵され、演算制御部は20Aと208との
二つによって待期冗長系を構成することKより、個々の
ユニット51 、52 、58・・・・・・5聰は最高
に単純化され丸形となり、すなわち単なる入出力バッ7
アで構成されたものとなり、ユニット51〜Smは高い
信頼性がd易に得られ、演算制御部20A 、 ROB
が相互バックアップ機能を果すようにすることにより、
分散形システムと同等以上にプラントの操業維持を確実
なものとすることができる。
If we have such a split type system K>, for example, Fi
As shown in Figure lJE6, the analog input/output section 50 has multiple loop input/output units) 51, 52, 53... songs... 5n is internally input, and the arithmetic control section is put on standby by two 20A and 208. Since it is necessary to construct a redundant system, the individual units 51, 52, 58, . . .
The units 51 to Sm can easily achieve high reliability, and the arithmetic control section 20A, ROB
By allowing the two to perform a mutual backup function,
Plant operation maintenance can be ensured as much as or better than a distributed system.

%にディジタルフィールドを制御するいわゆるシーケン
ス制御系は複雑な順序体系に基づいてフィールド制御を
行う場合が多く、手動操作を用いて直接フィルドをアク
セスする方法が操業維持に必ずしも有効とはならない。
So-called sequence control systems that control digital fields often perform field control based on a complex sequential system, and the method of directly accessing fields using manual operation is not necessarily effective in maintaining operations.

シーケンス制御系に4系の分割を意図して分パ散の思想
を適用することはある程度可能であゐが、シーケンスプ
四グランングに制約を附す結果となり、汎用システムを
形成す石上での自由度が小さくなる。従ってシーケンス
制御系にはアナログ制御系以上に集中を背景とじ九自動
バックアップ方穴が適し友ものとなる。
It is possible to some extent to apply the idea of distributed control to a sequence control system with the intention of dividing it into four systems, but this results in restrictions being placed on the sequence control system and the freedom to form a general-purpose system. The degree becomes smaller. Therefore, automatic backup methods are more suitable for sequence control systems than for analog control systems.

分散系における保守方法は個々の故障点への迅速な対処
を前提としているが、集中系は自動バックアップ方式に
より初めに故障機と待期機とを切換えて操業の維持をす
ることを前提とし、次に故障機への対処を要求する。こ
のようなバックアップが行われる丸め操作員は作業余裕
皺が大となる。
Maintenance methods in distributed systems are based on the premise of prompt response to individual failure points, but in centralized systems, the premise is that operations are maintained by first switching between failed machines and standby machines using an automatic backup system. Next, we request that you take action on the malfunctioning machine. A rounding operator who performs such backup has a large margin of work.

集中と自動バックアップとを背景とし九優れたスプリッ
ト形システムの生命線は情報交換手段800である。一
方分散形システムにおける例えば第4図の情報伝達線!
10は必ずしも操業に影譬を持つものではない。このよ
うに重要な線路を配置°する必llI性がスプリット形
にはある。第2図における演算制御s20と複数の操作
部30どをそれぞれ個別信号線路で結合している場合に
、演算制御部20t−二重化して待期冗長系としても信
号線路数が着しく多いため、自動バックアップに伴うス
イッチング操作がvIiIllになる。従って#!6図
のスプリット形における情報交換手R800は簡単な構
造であることが望ましい。
The lifeblood of an excellent split-type system based on centralization and automatic backup is the information exchange means 800. On the other hand, in a distributed system, for example, the information transmission line shown in Figure 4!
10 does not necessarily have an impact on operations. In the split type, it is necessary to arrange such important lines. When the arithmetic control unit s20 and the plurality of operation units 30 in FIG. 2 are connected by individual signal lines, the number of signal lines is too large even if the arithmetic control unit 20t is duplicated and a standby redundant system is used. Switching operations associated with automatic backup become vIiIll. Therefore #! It is desirable that the information exchanger R800 in the split type shown in FIG. 6 has a simple structure.

促って仁の発明はスプリット形のプロセス制御システム
において、そのプロセス入出力゛サブシステム、演算制
御サブシステムなどの豪、数のサブシステムとインタフ
ェースする情報交換手段をサブシステム間パスとして簡
便な線路構成とし、しかもそのサツシ1ステ五関バスを
少くとも2系統の伝送線で冗長化してサブシステム間を
結合する情報4;c羨す設を簡易化すると共に信頼度を
高める。更に各す、プシステ人内のバスとサブシステム
間バスとのインタフェースを、各サブシステムへ共通に
接続されているセレクトバスを通じてセL/り)11号
により制御する。このようKすることにより簡単にす7
’システム間バスを切換えてサブシステムに接続するこ
とができる。
Hitoshi's invention is based on a split-type process control system, which uses an information exchange means to interface with multiple subsystems such as process input/output subsystems and arithmetic control subsystems as a path between subsystems. In addition, the 1-stage five-way bus is made redundant with at least two transmission lines to connect the subsystems, simplifying the installation and increasing reliability. Furthermore, the interface between the internal bus and the inter-subsystem bus is controlled by the SEL/RI) No. 11 through a select bus commonly connected to each subsystem. By doing K like this, you can easily do this7.
'Intersystem buses can be switched to connect subsystems.

例えば第7図に示すように情報交換手段8ooとしてナ
ラシステム間パス800ムと800B トに二蓋配置し
て冗長化し、サブシステムの−っであるアナログ入出力
部50のプロセス入出カニニラ)51.S!・・・・・
・5nと接続されたサブシステム内0入出力バス500
0と、インp 7エーxs2QA 、 520Bt−そ
れヤれ介してサブシステム内バス800A 、 800
Bとがそれぞれ結合される。なお図示してないが、他の
サブシステム、即ち第5図中の演!制御部20.オペレ
ータコンソール4G、ディジタル入出力部60などにお
いても同様にその各サブシステム内のバス社各別のイン
タフェースを介してサブシステ五間パx 800A e
800Bに結合される。
For example, as shown in FIG. 7, the information exchange means 8oo can be arranged redundantly on the inter-system paths 800 and 800B, and the process input/output of the analog input/output section 50, which is the subsystem's 51. S!・・・・・・
・0 input/output bus 500 in the subsystem connected to 5n
0, and the internal subsystem bus 800A, 800 through which it is connected.
B are respectively combined. Although not shown in the figure, there are other subsystems, i.e., the functions shown in Figure 5! Control unit 20. Similarly, the operator console 4G, digital input/output unit 60, etc. are connected to each subsystem via the interface of each bus company within each subsystem.
800B.

このようにシステ台貴烹県交換手段8ooをバス構造で
形成して簡便な線路構成とし丸上でそのバスを多重配置
して冗長化構造とすれば、個々のバスの信頼性は必ずし
、も重要視する必要がなくなり、任意す形の伝送方式を
利用することが可能となる。
In this way, if the system platform Takao prefecture exchange means 8oo is formed with a bus structure to create a simple line configuration and multiple buses are arranged in Marukami to create a redundant structure, the reliability of each bus will be guaranteed. There is no need to attach importance to the transmission method, and it becomes possible to use any type of transmission method.

この第7図に示す構成において信頼性を必要とする最も
重要な個所は、サブシステム内バスsoo。
In the configuration shown in FIG. 7, the most important part that requires reliability is the subsystem internal bus soo.

K果約される。即ち、故障側のサブシステム間パスの影
舎を受けずに正常側サブシステム間バスへプロセス情報
を伝達できることが必要な事となり、サブシステム内パ
ス5000はそれを維持できる構造であるときに、はじ
めてサブシステム間バス8o。
K is promised. In other words, it is necessary to be able to transmit process information to the normal inter-subsystem bus without being affected by the faulty inter-subsystem path, and when the intra-subsystem path 5000 has a structure that can maintain this, The first inter-subsystem bus 8o.

の多重化冗長構造が意味をなL−1もしくはサブシステ
ム間バス800を簡便な任意の形とすることが可能とな
る。
The multiplexed redundant structure makes it possible to make the L-1 or inter-subsystem bus 800 into any convenient form.

このような点よりバスインク7エースにおケルバス・ド
ライバ・チャネルを冗長構造とし、かつチャネル・セレ
クション方式を冗長構造とすることが好ましい。
From this point of view, it is preferable that the bus ink 7 ace has a redundant structure for the Kerbus driver channels, and that the channel selection method has a redundant structure.

一般に信号線をバス構造に構成し、そのバスを駆動する
信号源と、のインタ7′エースには、第8図AK示すよ
うに信号源の各ピッ)Bl 、 82 、83をバス・
ドライバ・スイッチS□e B@@ * 86@ Kそ
れぞれ直列KII続し、これをバス90にそれぞれ直列
に接続する直列形スイッチ方式或は第8図B、Cにそれ
ぞれ示すようにバス90に対してバス・ドライパースイ
ッチS□、S□、S□を並列に接続する並列形スイッチ
方式とがある。
Generally, the signal lines are arranged in a bus structure, and each pin (Bl, 82, 83) of the signal source is connected to the bus structure as shown in FIG.
Driver switch S□e B@@ * 86@K can be connected in series to KII and connected to bus 90 in series, or alternatively, as shown in FIG. 8B and C, There is a parallel switch system in which bus driver switches S□, S□, and S□ are connected in parallel.

インタフェース内のバスドライバを冗長構造にするには
、例えば第9図に示すようにバス90に直列形スイッチ
sst a ssm t sssの各−端を接続し、ス
イッチS□* saw * sssの各他端を、並列形
スイッチstlstm # SPmをそれぞれ通じて共
通電位点KgI!続する。つ壕り@8図ムの直列形式と
、並列形式とを併用する。並列形スイッチS□、S□。
To make the bus driver in the interface have a redundant structure, for example, as shown in FIG. ends to the common potential point KgI! through the parallel switches stlstm #SPm, respectively. Continue. Both the serial format and the parallel format of trench @8 diagrams are used. Parallel type switches S□, S□.

8p1として第9図ムに示すように互に逆極性で駆動さ
れる形式のものを用いてもよい。このように直列形スイ
ッチと並列形スイッチを併用することにより、第10図
に示すように逆極性駆動形式の並列形スイッチset 
$ s、、 # Bl魯の各電源at−2共通のチャネ
ル選択スイッチScで電源と共通電位点とに切替えるこ
とによシチャネル選択が可能となる。更にこの例では直
列形スイッチ811 # S■e881としてダイオー
ドスイッチを用いてスイッチング作用を自動的に発生さ
せ九場合である。
8p1 may be of a type driven with mutually opposite polarities as shown in FIG. 9. By using both series switches and parallel switches in this way, a set of parallel switches with reverse polarity drive can be created as shown in Figure 10.
Channel selection is possible by switching between the power supply and the common potential point using the common channel selection switch Sc of each power supply at-2 of $s,, #Bl. Further, in this example, a diode switch is used as the series type switch 811 #S■e881 to automatically generate a switching action.

また菖11図に示すように2個のチャネル選択スイッチ
S(11801を並列に接続して冗長化し、ダイオード
の直列形スイッチ5lly811 t 811 t’対
しそれぞれ直列形スイッチ814 * sss t s
siを併用して新たな効果を発生させることができる。
In addition, as shown in Figure 11, two channel selection switches S (11801) are connected in parallel for redundancy, and each series switch 814 * sss t s is connected to the diode series switch 5lly 811 t 811 t'.
New effects can be generated by using si in combination.

卸ちチャネル選択スイッチSCI t sagの並列冗
長化は短軸方向への故障確率を高め、開放方向への故障
M ’4 t−下げ、また直列形スイッチの直列冗長化
は開放方向への故障確率を高め、翅絡方向への故障確率
を下げる。このことが意味することは、これらスイッチ
の故障効果が外部、即ちバス90へ向う確率が小さく、
故障効果が内部へ向う方が多いことであり、即ちこのバ
スドライバーは故障した時にその故障によってバス90
を専有しないモードにその故障の極性が選dれていると
首える。
Parallel redundancy of the wholesale channel selection switch SCI t sag increases the failure probability in the short axis direction and lowers the failure probability in the open direction, and series redundancy of series type switches increases the failure probability in the open direction. This increases the probability of failure in the wing direction. This means that the probability that the failure effects of these switches will go outside, that is, to the bus 90, is small;
The problem is that the failure effect is more likely to be directed internally, that is, when this bus driver fails, the bus 90
If the polarity of the failure is selected in a mode that does not exclusively use the

このように故障極性を選定すみ冗長化方式にょるバスド
ライバーは、例えばlll5!図に示すように2チヤネ
ルChr 、 Chsがバス90を共用する際に1一方
のチャネルの故障が他方のチャネルのバスドライバーを
妨げない効果を持つ。′なお4111図及び總12図に
おいてチャネル選択スイッチScは選択信号Bit I
ICよシそのチャネルを活性化する。
A bus driver that uses the redundancy system that selects the fault polarity in this way is, for example, ll5! As shown in the figure, when two channels Chr and Chs share the bus 90, there is an effect that a failure of one channel does not interfere with the bus driver of the other channel. 'In addition, in Figure 4111 and Figure 12, the channel selection switch Sc is the selection signal Bit I.
The IC activates that channel.

第10図乃至第12図に示したバスドライバーをもつイ
ンタフェースを用いて、第7図に示したサブシステム間
バスとサブシステム内バスlir合L1例を第13図に
示す。インタフェース520A 、 520BKはサブ
システム間バス8GOA 、 800Bがそれぞれ接続
されると共にそのインタフェースを活性化する選択信号
8jtA 、 8AtBをそれぞれ供給する制御1ml
が接続されている。またインタフェース520A 、 
511G11はセレクトバス908jtにも接続され、
このセレクトバス9o stt人を通じてプロセス入出
カニニット51゜52・・・・・・5mを選択活性化す
る選択信号Btt 51 、81162・・・・・・8
jt5nt?各別に供給するようにされている。
FIG. 13 shows an example of the combination L1 of the inter-subsystem bus shown in FIG. 7 and the intra-subsystem bus LIR using the interface having the bus driver shown in FIGS. 10 to 12. Interfaces 520A and 520BK are connected to inter-subsystem buses 8GOA and 800B, respectively, and control signals 1ml for supplying selection signals 8jtA and 8AtB, respectively, for activating the interfaces.
is connected. Also, the interface 520A,
511G11 is also connected to select bus 908jt,
Selection signals Btt 51, 81162, . . . 8, which selectively activate the process input/output crab units 51, 52, . . ., 5m through this selection bus 9o stt.
jt5nt? Each is supplied separately.

インタフェース520ム、 520Bのみならず、各プ
ロセス入出カニニットの活性化も前記故障極性が制御さ
れ次冗長化方弐によりバスとの結合が行われる。従って
サブシステム間バス800A 、 800BD一方の故
障に影嚇される。ことなく、その他方とサブシステム内
バス5oooとの結合を行うことができ、同様に入出カ
ニニット51・・・・・・5nの何れか一つ乃至複数の
故11に拘らず、他の入出カニニットはバス5000と
の情報の入出力を正常に行うことができる。
The activation of not only the interfaces 520 and 520B but also each process input/output unit is controlled by the fault polarity, and is then connected to the bus by the redundancy method. Therefore, a failure of one of the inter-subsystem buses 800A and 800BD is a threat. The other input/output crab units 51...5n can be connected to the subsystem internal bus 5ooo without any connection, and regardless of one or more of the input/output crab units 51...5n, other input/output crab units 5n can be connected can normally input and output information to and from bus 5000.

サブシステム内バス5000上のデータの読み−取り、
読み返しは任意に自由でToシ、例えばIE14図に示
すようにバス5000に直列抵抗器Rbを通じてバッフ
ァBrを接続してレシーバチャネルを形成する。仁の直
列抵抗器RhはバッファBrの故障をバス5000へ波
及ユさせないためである。
reading data on the intra-subsystem bus 5000;
Reading back can be done arbitrarily, for example by connecting a buffer Br to the bus 5000 through a series resistor Rb to form a receiver channel as shown in Figure IE14. The purpose of the third series resistor Rh is to prevent a failure of the buffer Br from spreading to the bus 5000.

第13図においてインタフェース520人もしくは52
0Bにより、サブシステム内パス5000からの発信デ
ータの読返しを行い、そのデータをサブシステム間バス
800Aもしくは800Bへ返送することくよりザブシ
ステム間バス800A 、 800Bからインタフェー
ス520A、520B Catプシ、X f A内バス
5000へのドライバチャネルの故障を監視することが
可能でら秒、その監視結果に基づき選択信号84tA 
、 8AtBを操作すること4可能である。
In Figure 13, there are 520 or 52 interfaces.
0B reads back outgoing data from the intra-subsystem path 5000 and sends the data back to the inter-subsystem bus 800A or 800B. If it is possible to monitor the failure of the driver channel to the internal bus 5000, the selection signal 84tA is set based on the monitoring result.
, it is possible to operate 8AtB4.

第14図のレシーバチャネルに用いた直列抵抗器Rbに
よるバス保躾は、第1S図に示すようにドライバチャネ
ルと組合せ、演算増幅*mpの非反転入力端にアナ四グ
入力を印加し、反転入力を抵抗器Rbt過じてバス5o
oOK′I[I絖し、出力端を直列形スイッチSSt通
じてパス5000Km1絖してアナミグドライバチャネ
ルを形成することに利用できる。
Bus maintenance using the series resistor Rb used in the receiver channel in Figure 14 is performed by combining it with the driver channel as shown in Figure 1S, applying an analog input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier Pass the input through resistor Rbt to bus 5o
oOK'I can be used to form an analog driver channel by connecting the output end to a series switch SSt and forming a path of 5000km1.

スプリット形システムを構成する各サブシステム間のデ
ータバスの機能維持がシステム全体くおける機能維持に
対して重要であり、サブシステム関バス800の冗長化
もサブシステム内パス5oooの保全性の上に成シ立り
ものであることを以上に述べ九。第13図に$Pゆる選
択信号5ztA 、 8ttBは、第16図に示すよう
に各サブシステム20人、 20B 、40゜80 、
60に対し共通の信号であってよい。この選択信号8j
tA 、 5ttB Fi選選択信号化生部80ら発生
され、その発生は単なる切換スイッチによる手動操作方
式によっても、或は上位システムの出力信号で操作され
るものであってもよい。
Maintaining the functionality of the data bus between each subsystem that makes up a split system is important for maintaining the functionality of the entire system, and redundancy of the subsystem related bus 800 is also based on the integrity of the intra-subsystem path 5ooo. I have stated above that this is an established thing. In FIG. 13, the $P loose selection signals 5ztA, 8ttB correspond to 20 people, 20B, 40°80,
60 may be a common signal. This selection signal 8j
The tA, 5ttB Fi selection signal generation section 80 generates the signal, and the generation may be performed manually using a simple changeover switch, or may be operated using an output signal from a host system.

各サブシステム内のバス(5000)の保全性は、その
バス“構造における4I像と選択備考8ztA s 5
ztBによる外部信号の使用によって維持されるもので
あり、選択信号5AtA 、 8jtBの信号形態は最
高に単純な、例えば単なる直流レベル信号の様なものが
よい。それはこの信号を重畳で、最高に信幀性高く維持
されるべきものとすることができる。
The integrity of the bus (5000) within each subsystem is determined by the 4I image in its bus structure and selection notes 8ztA s 5
The selection signals 5AtA and 8jtB are maintained by using external signals, and the signal form of the selection signals 5AtA and 8jtB should be as simple as possible, for example, a simple DC level signal. It is possible to superimpose this signal and to maintain maximum reliability.

選択信号5jtA 、 8ttBによって切換えられる
部分東 はサブシステム間バス8GOA 、 800Bと、各す
、ブシステム内のバスインタフェース部分、例えば52
OA 。
The parts to be switched by the selection signals 5jtA and 8ttB are inter-subsystem buses 8GOA and 800B, and bus interface parts within each subsystem, for example 52.
O.A.

520Bであり、このインタフェース部分の切換えは各
インタフェース部分自身の否選択を優先し、つまシ遺択
信号が来てはじめて接続され、故障で接続されたまtC
ならないよう和される。
520B, the switching of this interface part gives priority to the selection of each interface part itself, and it is connected only when the selection signal is received, and the tC that remains connected due to a failure is connected.
It will be harmonized so that it does not happen.

以上述べたようKこの発明によればスプリット形システ
ムとし、そのサブシステム間の情報伝達をバス構成とし
、しかもそのバスを冗長化することにより情報伝送形式
の選択性が大きく、かつ伝送路のm1fitが簡単でし
かr4頼性を著しく大きくすることができる。
As described above, according to the present invention, a split type system is used, and information transmission between the subsystems is configured as a bus, and by making the bus redundant, the selectivity of the information transmission format is large, and the m1fit of the transmission path is The r4 reliability can be significantly increased only if it is simple.

インタフェースのドライバーに対し、相手バスへパワー
を出したままとなる故障確率が、相手バスへパワーを出
さなくなる故障確率より小さくするように部品に冗長性
を与えることにより、故障がバスに影響を与えないよう
になり、信頼性を一層上げることができる。更にアナロ
グもしくはゲイジタル信号をダイオードスイッチでイン
ク7エースする場合は、信頼度を向上させることができ
る。例えばダイオードで社5F’iT(1/(5X10
−・)時間ごとに1個故障する)であるが、トランジス
タでは一層 FiTディジタルICは100FITであ
シ、ダイオードは故障が少なく、ダイオードの使用によ
り信頼性を上げることができる。
By providing component redundancy to the interface driver so that the probability of a failure that continues to output power to the other bus is smaller than the probability of a failure that stops outputting power to the other bus, it is possible to prevent failures from affecting the bus. This makes it possible to further improve reliability. Furthermore, reliability can be improved if the analog or gage digital signal is switched using a diode switch. For example, with a diode, 5F'iT (1/(5X10
However, transistors have a 100 FIT failure rate, and diodes have fewer failures, and reliability can be improved by using diodes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はプル七ス制御装。置の基本構成を示すブロック
図、第2図は複数のループを共通の演算制御部と結合し
九プロセス制御システムを示すブロック図、第3図は第
2図の各操作部と共通の演算制御部の接続をバス構造と
したプロセス制御システムを示すブーツク図、第4図は
分散形のプロセス制御システムを示すブロック図、第5
図はスプリット形のプロセス制御システムを示すブロッ
ク図、第6図はスプリット形プロセス制御システムにお
いてサブシステムを二重化し九例を示すブロック図、w
47図はこの発明によるスプリット形プロセス餉御シス
テムの一例を示すブロック図、第8図はインタフェース
のバスドライバーの各S一般的例を示す接続図、第9図
はとの発明システムThJ用されるインク7エースのバ
スドライバーの例を示す接続図、第10図乃至第12図
性それぞれこの発明システムに適用されるインタフェー
スのバスドライバの各種他0St−ボす接続図、第13
図はこの発−のシステムにおいてユニット選択信号部の
^体@I′ft示す図、第14図はインタフェースのレ
シーバ部分のflを示す図、纂15図はアナログ信号の
バスドライバーを示す接続図、第16図はこの発明によ
るスプリット形プロセス制御システムの一般的偽成會示
すブロック図である。 20A 、 20B :演裏制御サブシステム、30:
操作部、40:オペレータコンソル、50:アナロクク
ロ喫ス入出力サブシステム、60:デイジタルプロセス
入出力サブシステム、80A 、 ll0B :サブシ
ステム間バス、5ooo :サブシステム内バス、5l
−5n:入出カニニット、520A 、 520B :
インタフェース、5AtA 、 8jtB :選択信号
、90 BLt :選択信号ノ(ス、S□v sss 
# sag :直列形スイッチ、srs e 8Pj 
w srs :並列形スイッチ、81+=選択スイッチ
。 特許出願人  株式会社北辰電機製作所代理人 草野 
卑 才  3   図 才  4   (財) 才  5  図 才  6  口 7  7   品 73   図 才 9 圀 ÷F 才  10  口
Figure 1 shows the pull 7th control system. Fig. 2 is a block diagram showing a nine-process control system in which multiple loops are combined with a common arithmetic control section, and Fig. 3 is a block diagram showing the basic configuration of each operation section in Fig. 2 and a common arithmetic control system. Fig. 4 is a block diagram showing a process control system in which parts are connected in a bus structure; Fig. 4 is a block diagram showing a distributed process control system;
The figure is a block diagram showing a split-type process control system. Figure 6 is a block diagram showing nine examples of duplicating subsystems in a split-type process control system.
Fig. 47 is a block diagram showing an example of a split type process control system according to the present invention, Fig. 8 is a connection diagram showing a general example of each S of the interface bus driver, and Fig. 9 is a diagram showing a general example of the bus driver of the interface. Connection diagrams showing examples of bus drivers for Ink 7Ace, Figures 10 to 12 Connection diagrams for various types of interface bus drivers applicable to the system of the present invention, and 0St-Boss connection diagrams, Figure 13
Figure 14 is a diagram showing the structure of the unit selection signal part in this system, Figure 14 is a diagram showing fl of the receiver part of the interface, Figure 15 is a connection diagram showing the analog signal bus driver, FIG. 16 is a block diagram illustrating a general implementation of a split process control system according to the present invention. 20A, 20B: Behind-the-scenes control subsystem, 30:
Operation unit, 40: Operator console, 50: Analog clock input/output subsystem, 60: Digital process input/output subsystem, 80A, 110B: Inter-subsystem bus, 5ooo: Intra-subsystem bus, 5L
-5n: In-out crab knit, 520A, 520B:
Interface, 5AtA, 8jtB: Selection signal, 90 BLt: Selection signal, S□v sss
# sag: Series switch, srs e 8Pj
w srs: parallel type switch, 81+=selection switch. Patent applicant Hokushin Electric Manufacturing Co., Ltd. Agent Kusano
Wisdom 3 Wisdom 4 (Wealth) Sai 5 Wisdom 6 Mouth 7 7 Goodness 73 Wisdom 9 圀÷F Sai 10 Mouth

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少くと42系統の伝送線をもって冗長化形成され
九すブシステム間バスと、これらサブシステム間パスに
インタフェースを介して結合する少くともグ胃セス入出
力すブシステム、演算制御すブシステAt含む複数のサ
ブシステムと、これら複数のサブシステムの各々O内部
信号を伝達する各サブシステム内バスと、これら各サブ
システム内バス及び前記サブシステム間パス間の前記イ
ンタフェースを制御する選択信号を各サブシステムへ共
通に伝達する選択信号パスとを備えたスプリット形プ冑
セス制御システム。
(1) A redundant inter-subsystem bus with at least 42 transmission lines, at least a subsystem input/output system, and an arithmetic control system connected to these intersubsystem paths via an interface. a plurality of subsystems including At, each intra-subsystem bus for transmitting internal signals of each of these plurality of subsystems, and a selection signal that controls the interface between each of these intra-subsystem buses and the inter-subsystem path; A split-type process control system with a selection signal path that commonly communicates to each subsystem.
(2)前記インタフェースは外部選択信号によってパワ
ーをW4閉出力するチャネル選択スイッチと、そのチャ
ネル選択スイッチの出力を電力源とする並列形スイッチ
手段と、そO並列形スイッチ手段の出力信号を開閉して
前記サブシステム内バスへ伝達する直列形スイツ、チン
グ手段とを備え九特許請求の範囲第1項記載のスプリッ
ト形プロセス制御システム。
(2) The interface includes a channel selection switch that outputs power W4 according to an external selection signal, a parallel switch means that uses the output of the channel selection switch as a power source, and an output signal of the O parallel switch means that opens and closes the output signal. 9. The split type process control system according to claim 1, further comprising a serial type switch and switching means for transmitting information to said subsystem internal bus.
(3)前記チャネル選択スイッチはパワーを吐出したt
まとなっている故障確率が、パワーを吐出さない状捜に
なったままなる故障確率よシ小さくなるように部品が冗
長配置されている特許請求の範囲第21i1記載のスプ
リット形10セス制御システム0
(3) The channel selection switch discharges power t
The split-type 10-cess control system according to claim 21i1, wherein components are arranged redundantly so that the probability of failure in a single unit is smaller than the probability of failure in a situation where no power is output. 0
(4)前記インタフェースにおいて前記直列形スイッチ
ング手段は短絡となる故障確率よりも開放となる故障確
率が小さくなるように部品が冗長配置されている特許請
求の範囲第21i1記載のスプリット形プロセス制御身
ステム。
(4) The split-type process control system according to claim 21i1, wherein in the interface, the series switching means has components redundantly arranged so that the failure probability of an open circuit is smaller than the failure probability of a short circuit. .
(5)前記直列形スッチング手段はダイオード回路で形
成されている特許請求の範囲第4JJ記載のスプリット
形プロセス制御システム。 (b)前記サブシステム間パスは@1のサブシステム間
バスと第2サブシステム関バスとよりな、〕、前Wイン
pフェニスは前記佛10サブシステム関バスとサブシス
テム内パスとを結合する第1のインタフェースと、前記
第2のサブシステム間パスとサブシステム内パスとを結
合する第2のインタフェースとよシなシ、前記サブシス
テムはサブシステム内パスに接続され九複数のユニツ)
t−備え、これらユニットは前記第1もしくはg2のイ
ンタフェースから出力されるエニット選択舎号によって
バス・ドライバ拳チャネルが活性化されるように構成さ
れている特許請求の範囲第1項記載のスプリット形プロ
セス制御システム。
(5) The split type process control system according to claim 4JJ, wherein the series type switching means is formed of a diode circuit. (b) The inter-subsystem path is connected to the @1 inter-subsystem bus and the second subsystem bus,], and the previous W-in-p Fenis connects the @10 subsystem bus and the intra-subsystem path. a first interface connecting the second inter-subsystem path and the intra-subsystem path; and a second interface connecting the second inter-subsystem path and the intra-subsystem path;
2. A split-type device as claimed in claim 1, wherein the units are configured such that the bus driver channel is activated by the enit selection code output from the first or g2 interface. Process control system.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04125746A (en) * 1990-09-18 1992-04-27 Fujitsu Ltd Shared memory constitution system
US5890218A (en) * 1990-09-18 1999-03-30 Fujitsu Limited System for allocating and accessing shared storage using program mode and DMA mode

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