Shige's Coffee Break

さて今回はCENTUM VPの(99.99999%)セブンナインという稼働率の根源である制御コントローラー(Field Control Station)の横河オリジナルの技術であるPair & Spare(ペア アンド スペア)方式について説明します｡　まずは下の図をごらんください。これは制御コントローラーの二重化構成を表したものです｡

黄色で示された部分がFCSのプロセッサーモジュールです｡二重化構成ですから、もちろんモジュールは2枚あります。それではCPUの数はといいますと、一つのモジュールに2づつ、計4つあります｡　これがPair & Spareの特徴です。

今､左のプロセッサーモジュール（CPU1、CPU2） が制御を行い、右のモジュール（CPU3、CPU4）が待機しているとします。制御バスからの信号、フィールドI/Oからの信号はCPU１とCPU2に同時に入力されます。CPU1とCPU2はそれを元に演算を行い、その演算結果を比較して同じであれば制御バス、またはフィールドI/Oに出力を行います。

この作業を常に繰り返し、もし演算結果に違いがあれば、左のプロセッサーモジュールは自身が故障したと判断し、右のプロセッサーモジュールに制御を委譲します｡このとき大事なことは右のプロセッサーモジュール内のCPU3、CPU4も同じ信号を制御バスまたはフィールドI/Oから受け取っていることです｡つまり正常に動作しているときは待機しているCPU3、CPU4を含めて４つのCPUが同じ信号を受け取り、同じ演算をし、CPU1とCPU2の比較結果がプロセッサーモジュールの出力値として制御バス、フィールドI/Oに出力されます｡４つのCPUが全く同じ信号を受け取り、同じ演算を行っているので､たとえ制御の切り替えがあったとしても、その時間を「ほとんど無視できる時間」まで短縮することが可能です｡