專利名稱：運(yùn)算處理裝置的多重控制系統(tǒng)及多重控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種涉及站點(diǎn)(plant)控制等中使用的運(yùn)算處理裝置(以下 簡(jiǎn)化為CPU)的多重系統(tǒng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，將應(yīng)用在控制用站點(diǎn)等的控制用CPU形成雙重或多重結(jié)構(gòu)， 執(zhí)行以下處理主系統(tǒng)CPU發(fā)生故障時(shí)也進(jìn)行控制，而不停止工作；在 更新控制用程序時(shí)，不停止站點(diǎn)工作，對(duì)待機(jī)類CPU進(jìn)行程序更新，以 此來提高系統(tǒng)的可用性。在這種情況下，在上述更新或故障發(fā)生時(shí)，需要
迅速切換CPU。
為了實(shí)現(xiàn)上述的迅速切換，多臺(tái)CPU需要以相同方式從控制對(duì)象取 得控制信息，作為該多臺(tái)CPU以相同方式取得控制信息的方法，目前已
知有各CPU單獨(dú)從控制對(duì)象取得控制信息；和對(duì)于雙重CPU構(gòu)成的其 中一個(gè)CPU，另一個(gè)CPU通過監(jiān)聽(Snoop)其存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)來取得控制信 息(參照專利文獻(xiàn)l、專利文獻(xiàn)2)等。
專利文獻(xiàn)1:特開平9-305424號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:特開平9-245008號(hào)公報(bào)
然而，在上述現(xiàn)有例中，從系統(tǒng)的CPU，從連結(jié)主系統(tǒng)CPU與其存 儲(chǔ)器間的連線來監(jiān)聽(Snoop)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)信號(hào)，通過使用并行的統(tǒng)一總 線，來取得該存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)信號(hào)，因此存在以下問題由于使用了不耐噪聲 的并行總線，所以信號(hào)傳送不適合長(zhǎng)距離；由于監(jiān)聽(Snoop)的數(shù)據(jù)是 存儲(chǔ)在主系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，所以從系統(tǒng)無法與主系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行處理，這種滯 后造成了系統(tǒng)應(yīng)答速度的犧牲;以及由于需要另行設(shè)置更新程序時(shí)不停止 站點(diǎn)而進(jìn)行工作的功能，所以功能會(huì)變得復(fù)雜等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，目的是提供一種CPU雙重
控制系統(tǒng)及其方法，即使主系統(tǒng)與從系統(tǒng)間的距離很長(zhǎng)，也可以抵抗噪聲， 而且，不用犧牲系統(tǒng)的應(yīng)答速度，在程序更新時(shí)或故障發(fā)生時(shí)，順利進(jìn)行 主系統(tǒng)、從系統(tǒng)的切換。
另外，還有一個(gè)目的是，提供一種CPU雙重控制系統(tǒng)，不用另設(shè)用
于程序更新的功能，可以不停止站點(diǎn)系統(tǒng)而更新站點(diǎn)控制用程序。
本發(fā)明的特征是，在雙重控制系統(tǒng)中，作為待機(jī)系統(tǒng)的從系統(tǒng)CPU， 將要從作為執(zhí)行系統(tǒng)的主系統(tǒng)CPU監(jiān)聽(Snoop)的數(shù)據(jù)，設(shè)為主系統(tǒng) CPU從控制對(duì)象取得的控制信息，另外，有利的是使從系統(tǒng)的控制周期的 相位比主系統(tǒng)的控制周期的相位超前。
本發(fā)明具有以下效果通過待機(jī)狀態(tài)的從系統(tǒng)CPU監(jiān)聽(Snoop)執(zhí) 行控制的主系統(tǒng)CPU從控制對(duì)象取得的控制信息，可以在CPU雙重控制 系統(tǒng)中進(jìn)行必要同步(熱待機(jī))時(shí)，實(shí)行同步(熱待機(jī))，而不用讓從系 統(tǒng)CPU重新進(jìn)行從控制對(duì)象取得控制信息的處理，另外，CPU雙重控制 系統(tǒng)還可以不犧牲應(yīng)答速度，在故障發(fā)生時(shí)，立即進(jìn)行主系統(tǒng)CPU、從系 統(tǒng)CPU的切換處理。
此外，還具有以下效果由于從系統(tǒng)CPU相對(duì)于主系統(tǒng)CPU相位超 前，所以從系統(tǒng)CPU是輸入待機(jī)狀態(tài)，可以較快地做出應(yīng)答。
此外，還具有以下效果由于主系統(tǒng)CPU和從系統(tǒng)CPU的統(tǒng)一的總
線是串行線路，所以比起并行總線更耐噪聲，可以進(jìn)行長(zhǎng)距離的信號(hào)傳送。
此外，還具有以下效果由于待機(jī)狀態(tài)的從系統(tǒng)CPU同時(shí)監(jiān)聽(Snoop) 主系統(tǒng)CPU從控制對(duì)象取得的控制信息，所以在要不停止站點(diǎn)系統(tǒng)而更 新站點(diǎn)控制用程序時(shí)，不需要另設(shè)更新程序的功能。


圖1是CPU雙重控制系統(tǒng)框圖。
圖2是CPU雙重控制系統(tǒng)在通常情況下的時(shí)序圖。
圖3是CPU雙重控制系統(tǒng)在通常情況下的時(shí)序圖。
圖4是表示因主系統(tǒng)CPU發(fā)生故障而進(jìn)行向從系統(tǒng)CPU的切換處理的時(shí)序圖。
圖5是表示從系統(tǒng)CPU無法從主系統(tǒng)CPU接收監(jiān)聽(Sno叩)確認(rèn) 要求時(shí)，將從系統(tǒng)CPU切換為主系統(tǒng)CPU的處理的時(shí)序圖。
圖中
1一CPU1， 2—CPU2， 3—1/0， 4—控制對(duì)象，ll一控制開始信號(hào)，12 一控制開始確認(rèn)應(yīng)答，13 —設(shè)定和初始化處理，14一自我診斷，15、 16 — 自我診斷結(jié)果，17—同步要求，18—CPU2的同步處理，19一同步確認(rèn)應(yīng) 答，20—CPU1的同步處理，21 —CPU2的控制周期，22—CPU1的控制周 期，31 —Snoop可否確認(rèn)，32 —Snoop可能確認(rèn)應(yīng)答，33 —控制對(duì)象輸入 信息送出要求，34—控制對(duì)象信息的輸出，35—控制命令，36 —控制命令 確認(rèn)應(yīng)答，37—監(jiān)聽(Snoop)確認(rèn)要求，38—監(jiān)聽(Snoop)確認(rèn)應(yīng)答， 41一主/從系統(tǒng)切換要求，42—主/從系統(tǒng)切換要求確認(rèn)應(yīng)答，43—CPU切 換要求，44一CPU切換確認(rèn)應(yīng)答，45 —通信線路5切換要求，46—通信線 路5切換要求確認(rèn)應(yīng)答，47 —通信線路5的切換，51 — CPU切換要求，52 —CPU切換確認(rèn)應(yīng)答。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)實(shí)施本發(fā)明的最佳方式(下稱為"實(shí)施方式") 進(jìn)行說明。
圖1是CPU雙重控制系統(tǒng)的框圖，圖2和圖3是CPU雙重控制系統(tǒng) 在通常情況下的時(shí)序圖，圖4是表示主系統(tǒng)CPU發(fā)生障礙時(shí)，進(jìn)行往從 系統(tǒng)CPU的切換處理的時(shí)序圖。圖5是從系統(tǒng)CPU在無法從主系統(tǒng)CPU 接收監(jiān)聽(Snoop)確認(rèn)要求時(shí)，進(jìn)行向從系統(tǒng)CPU的切換處理的時(shí)序圖。
圖1的該雙重控制系統(tǒng)由以下部分構(gòu)成CPU1;系統(tǒng)與CPU1相同 的CPU2;作為與CPU1和CPU2連接的輸入輸出設(shè)備的I/03;與I/03相 連的控制對(duì)象4;連接CPU1、 CPU2和I/03的通信線路5;和連接CPU1 和CPU2的通信線路6等。
上述通信線路5，可以使CPU1和CPU2與RS-485等典型的存在總線 主控(bus master)的總線1/03通信，而且，可以在進(jìn)行雙重控制的CPU1和CPU2同步時(shí)使用，另外，上述的總線主控權(quán)由主系統(tǒng)CPU保持，主 要用于與請(qǐng)求同步的1/03之間的通信。
此外，上述通信線路6，是可以在CPU1與CPU2之間通信的通信線 路，主要用于在雙重控制的CPU1與CPU2之間不怎么進(jìn)行同步請(qǐng)求的通 信，例如，是以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))為代表的通信線路。
下面，以CPU1為主系統(tǒng)、以CPU2為從系統(tǒng)，對(duì)本發(fā)明的CPU雙重 控制系統(tǒng)的處理進(jìn)行說明。
作為主系統(tǒng)的CPUI，是實(shí)際上對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制指示的CPU。作 為從系統(tǒng)的CPU2不對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制，是用來在主系統(tǒng)CPU發(fā)生故 障時(shí)進(jìn)行切換而處于待機(jī)狀態(tài)的CPU。
另外，由于本發(fā)明的CPU具有相同功能，可以在CPU間進(jìn)行主/從系 統(tǒng)的切換，所以，將哪個(gè)CPU定為最初的主系統(tǒng)，以下兩種方法都可以 既可以預(yù)先定出其中之一為主系統(tǒng)CPU、從系統(tǒng)CPU，也可以不定出哪 個(gè)CPU是主系統(tǒng)，哪個(gè)是從系統(tǒng)，例如將最先起動(dòng)完畢的CPU作為主系統(tǒng)。
利用圖2的時(shí)序圖，對(duì)CPU雙重控制中的通?？刂频膶?shí)例進(jìn)行說明。
在該圖中，虛線所示的箭頭表示經(jīng)通信線路6的通信，實(shí)線所示的箭 頭表示經(jīng)通信線路5的通信。
最初成為主系統(tǒng)的CPU1通過通信線路6向CPU2發(fā)出控制開始信號(hào) U，作為控制開始的命令。
接收到控制開始信號(hào)11的從系統(tǒng)CPU2，向主系統(tǒng)CPU1發(fā)出控制開 始確認(rèn)應(yīng)答12后，主系統(tǒng)CPU1、從系統(tǒng)CPU2分別為開始控制而進(jìn)行設(shè) 定以及進(jìn)行初始化處理13。
在初始化處理13結(jié)束后，主系統(tǒng)CPU1和從系統(tǒng)CPU2分別進(jìn)行自 我診斷14，診斷自己是否工作正常，主系統(tǒng)CPU1將診斷的結(jié)果作為自我 診斷結(jié)果15通過通信線路6送往從系統(tǒng)CPU2。
接收到來自CPU1的診斷結(jié)果15的CPU2，通過通信線路6向主系 統(tǒng)CPU1發(fā)送自我診斷結(jié)果16。
如果主系統(tǒng)CPU1的自我診斷結(jié)果中存在異常，就進(jìn)行向從系統(tǒng)CPU2 的主、從系統(tǒng)的切換動(dòng)作，該處理將在后面記述。如果從系統(tǒng)CPU2的自我診斷14的結(jié)果中存在異常，就禁止向從系 統(tǒng)CPU2的切換動(dòng)作，此外，如果彼此的自我診斷14的結(jié)果都沒有問題， 主系統(tǒng)CPU1就通過通信線路5，向從系統(tǒng)CPU2發(fā)送同步要求17。
在接收到該同步要求17的時(shí)間點(diǎn)，從系統(tǒng)CPU2觸發(fā)而進(jìn)行同步處 理18，啟動(dòng)從系統(tǒng)CPU2的控制周期21，同時(shí)，利用通信線路5，向主系 統(tǒng)CPU1發(fā)送同步確認(rèn)應(yīng)答19。
在接收到該同步確認(rèn)應(yīng)答19的時(shí)間點(diǎn)，主系統(tǒng)CPU1進(jìn)行同步處理 20，同時(shí)，啟動(dòng)CPU1的控制周期22。通過這一處理，主系統(tǒng)CPU1自己 的控制周期的相位，相對(duì)于從系統(tǒng)CPU2相對(duì)滯后。
也就是說，從系統(tǒng)CPU2在接收到來自主系統(tǒng)CPU1的同步要求17 的時(shí)間點(diǎn)，啟動(dòng)CPU2的控制周期21，與此相對(duì)，主系統(tǒng)CPU1是在接收 到來自從系統(tǒng)CPU2的同步確認(rèn)應(yīng)答19后，才啟動(dòng)CPU1的控制周期22， 所以該CPU1的控制周期22的啟動(dòng)就會(huì)滯后，滯后的量就是從系統(tǒng)CPU2 接收到同步要求17的時(shí)間點(diǎn)與主系統(tǒng)CPU1接收到同步確認(rèn)應(yīng)答19的時(shí) 間點(diǎn)之間的時(shí)間。
因此，從系統(tǒng)CPU2相對(duì)于主系統(tǒng)CPU1，相位會(huì)變?yōu)橄鄬?duì)超前的狀 態(tài)，所以，從系統(tǒng)CPU2可以先于主系統(tǒng)CPU1，進(jìn)行同步處理后的通信 和控制中所必要的處理等，先于CPU1變?yōu)檩斎氪龣C(jī)狀態(tài)。
其后，作為主系統(tǒng)的CPU1，通過通信線路5，向作為從系統(tǒng)的CPU2 發(fā)送監(jiān)聽(Snoop)可否確認(rèn)31，確認(rèn)是否是可進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)聽(Snoop) 的狀態(tài)，接收到該監(jiān)聽(Snoop)可否確認(rèn)31.的從系統(tǒng)CPU2廠通過通信 線路5，向主系統(tǒng)CPU1發(fā)送監(jiān)聽(Snoop)可能確認(rèn)應(yīng)答32，由于從系 統(tǒng)CPU2相對(duì)于主系統(tǒng)CPU1，相位相對(duì)超前，所以，在可監(jiān)聽(Snoop) 的狀態(tài)下待命(standby)。
因此，當(dāng)接收到監(jiān)聽(Snoop)可否確認(rèn)31后，能夠立即通過通信線 路5，向作為主系統(tǒng)的CPU1發(fā)送監(jiān)聽(Snoop)可能確認(rèn)應(yīng)答32。
也就是說，由于從系統(tǒng)CPU2是在監(jiān)聽(Snoop)狀態(tài)下待命，所以， 主系統(tǒng)CPU1無需待機(jī)至從系統(tǒng)CPU2變?yōu)楸O(jiān)聽(Snoop)狀態(tài)，可以立 即從從系統(tǒng)CPU2接收監(jiān)聽(Sno叩)可能確認(rèn)應(yīng)答32，因此，主系統(tǒng)CPU1 不會(huì)犧牲應(yīng)答速度。接下來，主系統(tǒng)CPU1向1/03發(fā)送輸入信息送出要求33，要求送出 控制上所需要的控制對(duì)象的輸入信息，這時(shí)，1/03會(huì)接收來自主系統(tǒng)CPU1 的輸入信息送出要求33，利用通信線路5，向主系統(tǒng)CPU1送出從控制對(duì) 象4取得的控制對(duì)象信息34。
這時(shí)，從系統(tǒng)CPU2同時(shí)監(jiān)聽(Snoop)從1/03經(jīng)通信線路5向主系 統(tǒng)CPU1送出的控制對(duì)象信息34。
主系統(tǒng)CPU1根據(jù)從1/03得到的控制對(duì)象4的輸入信息，對(duì)1/03發(fā) 出控制命令35，而從系統(tǒng)CPU2不向1/03發(fā)出控制命令。
接收到該控制命令35的1/03，利用通信線路5，向主系統(tǒng)CPU1發(fā)送 控制命令確認(rèn)應(yīng)答36。
這里，主系統(tǒng)CPU1，通過通信線路5，向從系統(tǒng)CPU2輸出監(jiān)聽 (Snoop)確認(rèn)要求37，確認(rèn)是否能夠監(jiān)聽(Snoop)從與該控制命令35 對(duì)應(yīng)的I/03發(fā)送的控制對(duì)象的信息，接收到該監(jiān)聽(Snoop)確認(rèn)要求37 的從系統(tǒng)CPU2，在監(jiān)聽成功的情況下，向主系統(tǒng)CPU1送出監(jiān)聽(Snoop) 確認(rèn)應(yīng)答38。
主系統(tǒng)CPU1根據(jù)來自從系統(tǒng)CPU2的監(jiān)聽(Snoop)確認(rèn)應(yīng)答38， 確認(rèn)從系統(tǒng)CPU2的監(jiān)聽(Snoop)是否成功，如果從系統(tǒng)CPU2的監(jiān)聽 (Snoop)連續(xù)數(shù)次失敗，就判斷從系統(tǒng)CPU2的狀態(tài)為發(fā)生了某種故障， 以后禁止由主系統(tǒng)CPU1向從系統(tǒng)CPU2的主、從系統(tǒng)切換動(dòng)作。
另一方面，確認(rèn)了從系統(tǒng)CPU2的監(jiān)聽(Snoop)是成功的主系統(tǒng)CPUl， 交換先前所示的各自的自己工作是否正常的自我健全信息，發(fā)送自我診斷 結(jié)果15和16，以及執(zhí)行作為同步要求處理的同步處理20。
將至此為止的處理作為1個(gè)周期進(jìn)行，從系統(tǒng)CPU2的控制周期的相 位相對(duì)于主系統(tǒng)CPU1就相對(duì)超前，而且，通過從系統(tǒng)CPU2監(jiān)聽(Snoop) 主系統(tǒng)CPU1從控制對(duì)象取得的信息，就不會(huì)犧牲主系統(tǒng)CPU1對(duì)于控制 對(duì)象的應(yīng)答速度，可以實(shí)現(xiàn)CPU雙重控制系統(tǒng)的熱待機(jī)。
這里，由于在整個(gè)CPU1控制周期22的期間，主系統(tǒng)CPU1并不進(jìn) 行控制動(dòng)作，所以就相對(duì)于主系統(tǒng)CPU1超前的從系統(tǒng)CPU2的控制周期 的相位而言，可以在主系統(tǒng)CPU1控制動(dòng)作結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)與主系統(tǒng)CPU1 控制周期22結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間范圍內(nèi)，使相位適當(dāng)滯后。此外，這里所謂的監(jiān)聽(Snoop)，就是像專利文獻(xiàn)2所述(參照) 的那樣，通過分支信號(hào)線監(jiān)聽數(shù)據(jù)。
下面，根據(jù)圖4的時(shí)序圖，以CPU1為主系統(tǒng)、以CPU2為從系統(tǒng)， 說明主系統(tǒng)CPU1由于某種原因而發(fā)生故障、導(dǎo)致系統(tǒng)不工作的情況下進(jìn) 行的切換。
如上所述，主系統(tǒng)CPU1和從系統(tǒng)CPU2通過通信線路6相互交換作 為診斷自己是否健全的信息的自我診斷結(jié)果15、 16。對(duì)主系統(tǒng)CPU1通過 自我診斷而檢出錯(cuò)誤，并且自我健全信息內(nèi)包含錯(cuò)誤信息時(shí)進(jìn)行的切換處 理進(jìn)行說明。
如果在主系統(tǒng)CPU1的自我診斷14中發(fā)生錯(cuò)誤，主系統(tǒng)CPU1就會(huì) 判斷自己發(fā)生了故障，將錯(cuò)誤發(fā)生信息包含在主系統(tǒng)CPU1向從系統(tǒng)CPU2 送出的自我診斷結(jié)果15內(nèi)，通過通信線路6送出。
接收到該自我診斷結(jié)果15的從系統(tǒng)CPU2，通過通信線路6發(fā)送自我 診斷結(jié)果16，接收到該自我診斷結(jié)果16的主系統(tǒng)CPU1，在該診斷結(jié)果 的內(nèi)容為健全的情況下，利用通信線路6向從系統(tǒng)CPU2送出主/從系統(tǒng)切 換要求41，接收到該主/從系統(tǒng)切換要求41的從系統(tǒng)CPU2，利用通信線 路6，向主系統(tǒng)CPU1送出主/從系統(tǒng)切換要求確認(rèn)應(yīng)答42。
接下來，主系統(tǒng)CPU1接收到來自從系統(tǒng)CPU2的主/從系統(tǒng)切換要求 確認(rèn)應(yīng)答42，然后，向1/03送出CPU切換要求43， 1/03利用通信線路5， 向主系統(tǒng)CPU1輸出確認(rèn)執(zhí)行CPU切換的CPU切換要求確i人應(yīng)答44。
接著，主系統(tǒng)CPU1向從系統(tǒng)CPU2送出通信線路5切換要求45，之 后，從系統(tǒng)CPU2，在接收到該通信線路5切換要求45并確認(rèn)其內(nèi)容后， 向主系統(tǒng)CPU1送出通信線路5切換要求確認(rèn)應(yīng)答46，接收到該通信線路 5切換要求確認(rèn)應(yīng)答46的主系統(tǒng)的CPU1,迸行通信線路5的主控權(quán)的轉(zhuǎn) 移處理，通過一連串的通信線路5切換實(shí)行處理47，使通信線路5的主控 權(quán)由主系統(tǒng)CPU1切換到從系統(tǒng)CPU2，從系統(tǒng)CPU2通過主系統(tǒng)CPU1 的通信線路5切換實(shí)行處理47，由從系統(tǒng)被切換為主系統(tǒng)。
對(duì)于上述切換，由于從系統(tǒng)CPU2預(yù)先通過監(jiān)聽(Snoop)處理取得 了主系統(tǒng)CPU1取得的控制對(duì)象4的控制信息等，所以，在作為主系統(tǒng)控 制系統(tǒng)時(shí)，就不用重新取得控制信息等，可以迅速作為主系統(tǒng)CPU工作。結(jié)果15來 輸出主/從系統(tǒng)切換要求41的，但也可以通過外部的命令向主系統(tǒng)CPU1 發(fā)出主/從系統(tǒng)切換要求41，手動(dòng)執(zhí)行主/從系統(tǒng)的切換。
另一方面，如果上述自我診斷結(jié)果中不存在錯(cuò)誤，就可以與上述的通 常狀態(tài)同樣，使成為從系統(tǒng)的CPU1的控制周期的相位超前于成為主系統(tǒng) 的CPU2的相位。
也就是說，在進(jìn)行過主系統(tǒng)與從系統(tǒng)的切換后，成為主系統(tǒng)的CPU2 的作用與上述通常狀態(tài)的主系統(tǒng)CPU1相同，換言之就是，當(dāng)同步要求17 通過通信線路5被送至變?yōu)閺南到y(tǒng)CPU的CPU1時(shí)，變?yōu)閺南到y(tǒng)的CPU1 會(huì)在接收到同步要求17的時(shí)間點(diǎn)被觸發(fā)，進(jìn)行同步處理18，啟動(dòng)CPU1 的控制周期22，并且，通過通信線路5，向成為主系統(tǒng)的CPU2送出同步 確認(rèn)應(yīng)答19，之后，成為主系統(tǒng)的CPU2在接收到該同步確認(rèn)應(yīng)答19后 進(jìn)行同步處理20，開始CPU2的控制周期22，由此，成為主系統(tǒng)的CPU2 使自己的控制周期的相位，相對(duì)于成為從系統(tǒng)的CPU1相對(duì)滯后，這與上 述通常狀態(tài)時(shí)相同。
下面，利用圖5，說明成為切換CPU主/從系統(tǒng)又一條件的、從系統(tǒng) CPU無法連續(xù)從主系統(tǒng)CPU接收控制信息的監(jiān)聽(Snoop)要求時(shí)的處理。
在控制周期中，對(duì)于監(jiān)聽(Snoop)可否確認(rèn)31、監(jiān)聽(Snoop)確 認(rèn)要求37和自我診斷結(jié)果15這些作為主系統(tǒng)CPU1正常工作時(shí)以固定周 期發(fā)送的信息，連續(xù)數(shù)次都無法確認(rèn)其處理時(shí)，例如齒在通信線路5和通 信線路6中預(yù)先設(shè)定的通信線路的超時(shí)檢測(cè)而無法確認(rèn)時(shí)，從系統(tǒng)CPU2 就判斷主系統(tǒng)CPU1處在某種異常狀態(tài)下。
于是，從系統(tǒng)CPU2會(huì)自行變?yōu)橹飨到y(tǒng)CPU，自主取得通信線路5的 主控權(quán)，通過通信線路5，向I/03輸出CPU切換要求51，指示進(jìn)行CPU 主/從系統(tǒng)的切換，接收到該CPU切換要求51的1/03，通過通信線路5 向CPU2輸出CPU切換確認(rèn)應(yīng)答52，這時(shí)，CPU2切換到主系統(tǒng)進(jìn)行控制， 之后，不再進(jìn)行對(duì)被判斷為異常狀態(tài)的CPU1的切換處理。
如上所述，即使是在沒有主系統(tǒng)CPU的應(yīng)答的狀態(tài)下，也可以進(jìn)行 CPU的主/從系統(tǒng)的CPU切換。
設(shè)主系統(tǒng)為CPU1、從系統(tǒng)為CPU2，說明通過使用本CPU雙重控制系統(tǒng)就可以不停止CPU控制的站點(diǎn)，而替換CPU控制用程序的處理。
在不停止系統(tǒng)地更新程序時(shí)，雖然對(duì)從系統(tǒng)的CPU2進(jìn)行程序更新， 但由于從系統(tǒng)CPU2，通常不會(huì)像上述那樣(參照)直接進(jìn)行系統(tǒng)控制， 所以，可以不停止系統(tǒng)而替換程序，另外，由于從系統(tǒng)CPU2通過監(jiān)聽 (Snoop)來取得由主系統(tǒng)CPUl從I/03得到的控制信息，所以，能夠以 與作為控制系統(tǒng)主系統(tǒng)的CPU1相同的形式工作。
因此，更新了程序的從系統(tǒng)CPU2，根據(jù)通過監(jiān)聽(Snoop)而從主系 統(tǒng)CPU1獲得的控制信息，對(duì)使用更新后的程序制成的給系統(tǒng)的控制命令、 與主系統(tǒng)CPU1輸出的給系統(tǒng)的控制命令進(jìn)行比較，如果該比較結(jié)果顯示， 對(duì)控制對(duì)象的控制命令一致，或者是預(yù)定的結(jié)果，則判斷更新后的程序在 系統(tǒng)控制上沒有問題，并通過外部命令，向主系統(tǒng)CPU1發(fā)出主/從系統(tǒng)切 換要求41，如上所述進(jìn)行主/從系統(tǒng)的切換。
因此，不用停止站點(diǎn)等的系統(tǒng)，對(duì)預(yù)想為會(huì)在導(dǎo)入之初發(fā)生的程序的 替換作業(yè)，預(yù)先在從系統(tǒng)CPU中評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上予以進(jìn)行，可以避 免因程序替換而導(dǎo)致的系統(tǒng)停止等事故。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)算處理裝置雙重控制系統(tǒng)，具有多個(gè)運(yùn)算處理裝置、與控制對(duì)象連接的輸入輸出機(jī)器、連接所述運(yùn)算處理裝置與輸入輸出機(jī)器的通信線路、以及連接所述運(yùn)算處理裝置彼此的通信線路等，所述多個(gè)運(yùn)算處理裝置能夠在執(zhí)行系統(tǒng)的主系統(tǒng)和待機(jī)系統(tǒng)的從系統(tǒng)間進(jìn)行切換設(shè)定，其中，從系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置，同時(shí)監(jiān)聽主系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置從控制對(duì)象取得的控制信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)算處理裝置雙重控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述從系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置的控制周期的相位，比主系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置的控制周期的相位相對(duì)超前。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)算處理裝置雙重控制系統(tǒng)，其特征在于，所述相對(duì)超前的相位如下設(shè)定從系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置根據(jù)主系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置的同步要求而觸發(fā)，開始控制周期，主系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置，根據(jù) 作為該同步要求的應(yīng)答而自從系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置向主系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置 輸出的同步要求確認(rèn)應(yīng)答而觸發(fā)，開始控制周期。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)算處理裝置雙重控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述主系統(tǒng)和從系統(tǒng)的切換，是在主系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置進(jìn)行的自我診斷檢查出異常的情況下，或者從系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置確認(rèn)應(yīng)由主系統(tǒng)運(yùn)算處 理裝置定期發(fā)送的輸出信號(hào)停止的情況下進(jìn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)算處理裝置雙重控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述主系統(tǒng)和從系統(tǒng)的切換，在更新程序時(shí)，要使用從主系統(tǒng)運(yùn)算處理裝置監(jiān)聽到的來自控制對(duì)象的控制信息，對(duì)預(yù)先進(jìn)行過程序更新的從系 統(tǒng)運(yùn)算處理裝置的動(dòng)作進(jìn)行確認(rèn)的情況下進(jìn)行。
6. —種雙重控制方法，其特征在于， 執(zhí)行系統(tǒng)的主系統(tǒng)的運(yùn)算處理裝置進(jìn)行運(yùn)算處理， 待機(jī)系統(tǒng)的從系統(tǒng)的運(yùn)算處理裝置進(jìn)行運(yùn)算處理， 所述待機(jī)系統(tǒng)的從系統(tǒng)的運(yùn)算處理裝置，進(jìn)行切換動(dòng)作來替代所述執(zhí)行系統(tǒng)的主系統(tǒng)的運(yùn)算處理裝置，所述從系統(tǒng)的運(yùn)算處理裝置，同時(shí)監(jiān)聽所述主系統(tǒng)的運(yùn)算處理裝置從 控制對(duì)象取得的控制信息。
全文摘要
以往，從系統(tǒng)CPU監(jiān)聽(Snoop)主系統(tǒng)CPU的存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)信號(hào)，通過使用并行總線的統(tǒng)一總線，來取得該存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)信號(hào)的，所以存在以下問題由于使用了不耐噪聲的并行總線，所以信號(hào)傳送不適合長(zhǎng)距離；由于監(jiān)聽(Snoop)的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在主系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，所以從系統(tǒng)無法與主系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行處理，這種滯后造成了系統(tǒng)應(yīng)答速度的犧牲；以及由于需要另設(shè)更新程序時(shí)不停止站點(diǎn)工作的功能，所以功能會(huì)變得復(fù)雜等。本發(fā)明提供一種雙重控制系統(tǒng)，作為待機(jī)系統(tǒng)的從系統(tǒng)CPU，將從作為執(zhí)行系統(tǒng)的主系統(tǒng)CPU監(jiān)聽(Snoop)的數(shù)據(jù)，設(shè)為主系統(tǒng)CPU從控制對(duì)象取得的控制信息，另外，有利的是使從系統(tǒng)的控制周期的相位比主系統(tǒng)的控制周期的相位超前。
文檔編號(hào)G06F11/20GK101609421SQ20091015030
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者中野晃博, 關(guān)裕介, 大塚祐策, 小倉(cāng)真, 小林英二, 小澤彰一, 小野塚明弘, 巖崎游, 清水俊樹, 清藤康弘, 益子直也, 益子英昭, 石川雅一, 笹木亙, 船木覺, 阪東明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所;日立信息控制系統(tǒng)有限公司