DE3214328C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein redundantes Regelsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches ist aus der DE-Z "Regelungstechnik", 1980, Heft 9, S. 280-289, bekannt.

Bei den in frührerer Zeit zur Anlagenregelung weit verbreiteten, redundanten Regelsystemen waren die zu regelnden Anlagenteile in mehrere Gruppen eingeteilt und für jede Gruppe war ein unabhängiger Regler vorgesehen, so daß beim Ausfall eines Reglers einer Gruppe die Regler der anderen Gruppen nicht beeinflußt waren. Nachdem preisgünstige Mikroprozessoren zur Verfügung standen, wurde ein fortgeschrittenes redundantes Regelsystem möglich, wobei jeder der zu regelnden Anlagenteile einer Gruppe unabhängig von den anderen zu regelnden Anlagenteilen der Gruppe durch einen individuellen Regler geregelt wurde.

In einem solchen Regelsystem waren die einzelnen Regler typischerweise über getrennte Übertragungswege mit einer Zentraleinheit verbunden und wurden von dieser zentral gesteuert. Bei diesem System bewirkte der Ausfall eines Reglers, daß ein Anlagenteil oder eine Gruppe, die vom ausgefallenen Regler geregelt wurde, aus der Regelung herausgenommen wurde, was im schlimmsten Fall einen ungünstigen Einfluß auf die gesamte Anlage hatte. Das in der JP-OS 1 06 534/78 offenbarte System sucht diesen Nachteil zu vermeiden. Bei dem in dieser Schrift vorgeschlagenen System ist jede Regelung nicht nur mit dem normalerweise geregelten Objekt durch eine Übertragungsleitung verbunden, sondern auch mit einem normalerweise von einem anderen Regler geregelten Objekt über eine andere Übertragungsleitung, womit für letzteren Regler eine Reserverschaltung erreicht wird. Beim Ausfall der mit Reserve versehenen Vor-Regelung übernimmt der übergeordnete Regler den Teil des Vor-Reglers und regelt das am letzteren angeschlossene Objekt. Dieses System erfordert jedoch zusätzliche Übertragungswege zwischen jedem Regler und den anderen geregelten Objekten, die mit Reserve versehen werden. Falls jeder Regler die Reserve mehrerer zu regelnder Objekte bildet, muß zwischen jedem Regler und den anderen mit Reserve versehenen zu regelnden Objekten eine Übertragungsleitung vorgesehen sein.

Das System wird dadurch kompliziert, da jeder Regler nur die Reserve für die mit ihm durch eine Übertragungsleitung verbundenen zu regelnden Objekte bilden kann. Selbstverständlich wird die Bezeichnung zu regelndes Objekt in der Beschreibung und den Ansprüchen entweder für ein zu regelndes Objekt oder für eine Gruppe von zu regelnden Objekten, die von einem Regler geregelt werden, verwendet.

Die DE-Z "Regelungstechnik", 1980, Heft 9, Seiten 280-289, offenbart mehrere Regelmoduln (Bild 4 "dynamische funktionsbeteiligte Redundanz"), von denen jedes Modul M im Normalfall eine eigene Aufgabe bearbeitet, jedoch fortlaufend durch eine Überwachung auf Fehler getestet wird. Erkennt diese in einem Modul einen Fehler, wird dieses abgetrennt und seine Aufgabe zusätzlich einem anderen Modul zur Bearbeitung zugeführt (Seite 283, linke Spalte unter Bild 4).

Dieses bekannte redundante Regelsystem sieht nicht vor, daß ein Modul bei der Ersatzschaltung mehr als ein ausgefallenes Modul ersetzen kann. Es ist auch nicht offenbart, daß eine Überwachung außer dem ihr zugeordneten Modul noch weitere Moduln überwacht.

Die DE-Z "etz-a", Band 98, 1977, Heft 9, Seiten 602-606, offenbart ein Ersatzschaltverfahren, das ein Doppelrechnersystem vom Normalbeltrieb in den Ersatzbetrieb umschaltet. Auf Seite 605, rechte Spalte, ist angeführt, daß die Betriebszustände Normalbetrieb und Ersatzbetrieb für das Doppelrechnersystem wie folgt definiert sind:

• 1. Normalbetrieb: Zentraleinheit 1 ist prozeßführend; Zentraleinheit 2 ist weiterverarbeitend. Beide Rechner stehen über die Koppelsteuerung im Datenaustausch;
• 2. Ersatzbetrieb: Zentraleinheit 1 ist gestört; Zentraleinheit 2 ist prozeßführend.
• Bei diesem Doppelrechnersystem hat erstens nicht jeder Rechner dieselbe Aufgabe, weder im Normalbetrieb, noch im Ersatzbetrieb; zweitens wird bei Ausfall der Zentraleinheit 2 nicht etwa auf die Zentraleinheit 1 umgeschaltet, sondern die Zentraleinheit 2 wird in den Stop-Zustand überführt und ein Neustart des bis dahin tätigen Software-Systems veranlaßt (Seite 606, linke Spalte).

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein redundantes Regelsystem der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu bilden, daß jeder Regler mehr als einen der normalerweise unabhängig arbeitenden Regler überwachen und bei deren Ausfall ersetzen kann.

Die Lösung der obigen Aufgabe erfolgt bei einem gattungsgemäßen Regelsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale.

Die Unteransprüche 2 bis 4 kennzeichnen jeweils vorteilhafte Weiterbildungen davon.

Da alle Regler dieselbe Struktur haben, ergibt sich somit der Vorteil, daß die Anzahl der Regler ohne Veränderung der Struktur irgendeines vorhandenen Reglers erhöht oder auch vermindert werden kann, was eine große Flexibilität des verteilten Regelsystems bedingt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung eines redundanten Regelsystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das zur Erläuterung der Funktion beim Ausfall eines Reglers bei der Ausführung in Fig. 1 dient;

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Aufbaus jedes Reglers;

Fig. 4, 5 Flußdiagramme der Arbeitsprogramme jedes Reglers;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung einer anderen Ausführung der Erfindung;

Fig. 7 ein Blockschaltbild, das zur Erklärung der Funktion, wenn ein Regler oder eine Stelle des Übertragungspfads der Ausführung von Fig. 6 ausfällt, dient.

Wie die Fig. 1 zeigt, enthält eine bevorzugte Ausführung der Erfindung drei zu regelnde Objekte H₁, H₂ und H₃, beispielsweise Öfen in einer Anlage, die jeweils durch Regler C₁, C₂ und C₃ geregelt werden. Zur Signalübertragung zwischen den Reglern und den Öfen ist ein Übertragungspfad 1 vorhanden. Der Übertragungspfad 1 weist drei Abschnitte B₁, B₂ und B₃ auf, die jeweils den Reglern C₁, C₂ und C₃ zugeordnet sind. Jeder der Öfen besitzt einen Sensor S, der den Funktionszustand mißt, beispielsweise einen Temperaturfühler, der die Ofentemperatur mißt, und ein Stellglied A, mit dem die Ofentemperatur durch einen Stellbefehl von einem mit dem Ofen verbundenen Regler entsprechend der Ausgabe des Sensors S gesteuert wird. Das Stellglied A kann ein Magnetventil zur Einstellung des Brennstoffdurchsatzes sein. Der Sensor S und das Stellglied A sind über Übertragungsglieder M _S und M _A und Teilübertragungswege 31 und 51, 32 und 52 oder 33 und 53 mit einem dem Regler, der den zugeordneten Ofen regelt, entsprechenden Abschnitt des Übertragungspfades 1 verbunden. Das dem Sensor S zugeordnete Übertragungsglied M _S sendet auf ein vorbestimmtes Signal hin ein dem Meßwert des Sensors S entsprechendes Signal und das dem Stellglied A zugeordnete Übertragungsglied M _A liefert auf ein auf dem zugehörigen Ofen gerichtetes Steuersignal hin dem Stellglied A ein benötigtes Arbeitssignal. Zur Steuerung des zugehörigen Ofens kann ein Sendebetrieb des Übertragungsglieds M _A wünschenswert sein, um ein Steuersignal zu senden.

Jeder Regler ist mit zwei Sender/Empfängern ausgestattet und mit dem Übertragungspfad 1 durch eine Schalteinheit verbunden. So besitzt der Regler C₂ als typisches Beispiel die Sender/Empfänger C₂₁ und C₂₂. Wenn der Regler C₂ normal arbeitet, befindet sich eine zugehörige Schalteinheit SW₂ im EIN-Zustand, wie die Fig. 1 zeigt, und verbindet den Abschnitt B₂ des Übertragungspfads 1 mit dem Sender/Empfänger C₂₂ und dem Abschnitt B₃ mit dem Sender/Empfänger C₂₁. Beim Ausfall dieses Reglers C₂ schaltet die Schalteinheit SW₂ in eine Umgehungsstellung, wie die Fig. 2 zeigt, und schaltet die Abschnitte B₂ und B₃ von den Sender/Empfängern C₂₂ und C₂₁ ab und verbindet diese Abschnitte B₂ und B₃ direkt miteinander. Die Umsteuerung zwischen den zwei Schaltzuständen wird später beschrieben. Jeder der Regler C₁, C₂ und C₃ kann selbst das zugeordnete Objekt regeln oder andererseits zur Ausführung komplizierter Prüfungen mit einem Verarbeitungsrechner HC verbunden sein, und mit ihm zusammen Prüfroutinen durchführen.

Grundsätzlich besitzt jeder Regler eine normale Regelfunktion zum Regeln eines bestimmten Objekts, das gewöhnlich von ihm geregelt wird, eine Überwachungsfunktion, um mindestens eines der anderen geregelten Objekte zu überwachen, das gewöhnlich von einem anderen Regler geregelt wird und eine Reserveregelfunktion, um beim Ausfall des anderen Reglers das bis zu dessen Ausfall ihm zugeordnete Objekt zu regeln. Die Ausführung dieser Funktionen erfolgt nach Maßgabe eines Programms in einer Zentraleinheit (CPU) 14, die, wie in Fig. 3 gezeigt, im Regler enthalten ist.

Im folgenden werden die drei grundsätzlichen Funktionen jedes Reglers erläutert.

1. Normale Regelfunktion

Ein Informationsanforderungssignal für ein zugehöriges Objekt, das in einem ROM 16 gespeichert ist, wird über eine Sendersteuerung 28 an den Sender/Empfänger C₂₂ übertragen. Dieses Informationsanforderungssignal wird auf den Abschnitt B₂ des Übertragungspfads 1 über die Schalteinheit SW₂, die sich im ersten Schaltzustand befindet, gegeben, und von dem dem geregelten Objekt H₂ zugeordneten Übertragungsglied M _S empfangen. Dieses Übertragungsglied M _S sendet dann ein Fühlersignal aus, das einem vom Sensor S gemessenen Wert entspricht, und den umgekehrten Weg zum Sender/ Empfänger C₂₂ nimmt. Im Regler wird das Fühlersignal in ein RAM 18 abgespeichert und die CPU 14 berechnet entsprechend dem Fühlersignal einen Stellwert. Der berechnete Stellwert wird als Stellsignal über die Sendersteuerung 28, den Sender/Empfänger C₂₂ und den Abschnitt B₂ des Übertragungspfads 1 an das dem geregelten Objekt H₂ zugehörige Übertragungsglied M _A gesendet und das Stellglied A entsprechend dem Stellwert eingestellt.

2. Überwachungsfunktion

Ein vorbestimmtes Antwort-Anforderungssignal, das in dem ROM 16 eines bestimmten Reglers (weiterhin als übergeordneter Regler bezeichnet) gespeichert ist, wird über die Sendesteuerung 28, den Sender/Empfänger 22 und den Abschnitt B₂ des Übertragungspfads 1 an einen Regler (weiterhin als untergeordneter Regler bezeichnet) gesendet, der vom übergeordneten Regler überwacht wird. Um zwei oder mehr untergeordnete Regler zu überwachen, müssen deren Adressen im Antwort-Anforderungssignal enthalten sein.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Verbindung mit dem Übertragungspfad 1 soll z. B. der den Regler C₁ überwachende Regler C₂ der übergeordnete Regler und der Regler C₁ der untergeordnete Regler sein. Wenn die dem untergeordneten Regler C₁ zugehörige Schalteinheit in der ersten Schaltstellung ist, wird das Antwort-Anforderungssignal von dessen Sender/Empfänger C₁₁ empfangen. Als Antwort auf das Antwort-Anforderungssignal bewirkt der untergeordnete Regler C₁ das Aussenden eines im RAM 18 gespeicherten Fühlermeßsignals des geregelten Objekts H₁ an den Abschnitt B₂ des Übertragungspfads 1 über die Sendersteuerung 26 und den Sender/Empfänger C₁₁ und der übergeordnete Regler C₂ empfängt an seinem Sender/Empfänger C₂₂ das Fühlermeßsignal und speichert es in eine vorgegebene Position seines RAM 18. In dieser Weise sendet der übergeordnete Regler C₂ während jedem Überwachungszyklus das Antwort-Anforderungssignal dem untergeordneten Regler C₁ und empfängt eine aktualisierte Information über das dem untergeordneten Regler C1 zugehörige geregelte Objekt H₁, die in das RAM 18 abgespeichert wird. Aus diesem Grunde ist der übergeordnete Regler C₂ beim Ausfall des untergeordneten Reglers C₁ zur Regelung des Objekts H₁ fähig. Wenn der übergeordnete Regler C₂ Information über das geregelte Objekt H₁ vom untergeordneten Regler C₁ empfängt, beweist dies, daß der untegeordnete Regler C₁ im Normalzustand ist. So wird in gleicher Weise vom Regler C₃ als übergeordnetem Regler der Regler C₂ als untergeordneter Regler überwacht.

3. Reserveregelfunktion

Die jedem Regler zugehörige Schalteinheit schaltet beim Ausfall des zugeordneten Reglers in deren zweitem Schaltzustand um, der die benachbarten Abschnitte des Übertragungspfads 1 miteinander verbindet. Zum Beispiel schaltet beim Ausfall des Reglers C₂ die zugehörige Schalteinheit SW₂ in den zweiten Schaltzustand (Umgehungsstellung). Die Schaltfunktion wird später beschrieben. Der Regler C₂ regelt gewöhnlich das Objekt H₂ und zur selben Zeit wird sein Zustand vom Regler C₃ in der vorher beschriebenen Weise überwacht. Wie erwähnt, schaltet beim Ausfall des Reglers C₂ jedoch dessen Schalteinheit SW₂ in die Umgehungsstellung, so daß das Antwort-Anforderungssignal, das vom Sender/Empfänger C₃₂ des übergeordneten Reglers C₃ an den untergeordneten Regler C₂ gesendet wird, den untergeordneten Regler C₂ nicht erreichen und der übergeordnete Regler C₃ vom untergeordneten Regler C₂ keine Antwort empfangen kann. Beim Ausbleiben der Antwort vom untegeordneten Regler C₂ entscheidet der übergeordnete Regler C₃, daß der untergeordnete Regler C₂ ausgefallen ist und regelt das Objekt H₂ aufgrund der aktualisierten Fühlermeßwerte des Objekts H₂, die vor dem Ausfall durch den untergeordneten Regler C₂ an den übergeordneten Regler C₃ gesendet und in dessen RAM 18 abgespeichert wurden. Das Regelprogramm für das Objekt H₂ wurde vorher in das RAM 18 des Reglers C₃ gespeichert, wie später beschrieben wird.

Nach dem Ausfall des Reglers C₂ überwacht der Regler C₃ den Regler C₁ in derselben Weise wie bei der Überwachung durch den Regler C₂. Wenn der Regler C₁ ebenfalls ausfällt, kehrt das Antwort-Anforderungssignal, das vom Regler C₃ ausgesendet wird, zum Regler C₃ zurück und dieser stellt den Ausfall des Reglers C₁ fest und bildet auch noch die Reserveregelung für den Regler C₁.

4. Schaltbetrieb der Schalteinheit

Jeder Regler ist mit einer Schaltersteuerung 12 (Fig. 3) ausgerüstet, die im Normalbetrieb des Reglers in vorbestimmten konstanten Zeitabschnitten Impulse erzeugt, die an die Schalteinheit angelegt werden. Die Schalteinheit wirkt in der Art einer sogenannten Wachhundfunktion und hält auf jeden empfangenen Impuls hin den ersten Zustand länger als den konstanten Zeitabschnitt der Impulse. Wenn die Schalteinheit jedoch nach Ablauf der vorbestimmten Zeitperiode keinen weiteren Impuls empfängt, schaltet sie in die Umgehungsstellung (zweiten Zustand) um.

Der normale Regelbetrieb, der Überwachungsbetrieb und der Reserveregelbetrieb jedes Reglers werden aufgrund eines Programms in der CPU 14 ausgeführt. Die Fig. 4 und 5 zeigen Flußdiagramme des Programms. Insbesondere ist in Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Startprogramms beim Beriebsbeginn einer Anlage gezeigt.

In Schritt 401 erhalten die Takterzeugung 20 die Schaltersteuerung 12 und die Sendersteuerung 26 und 28 ihre Anfangsanreize. Im Schritt 402 werden die den geregelten Objekten zugeordneten Übertragungsmodule gestartet. Danach wird im Schritt 403 das Antwort- Anforderungssignal vom übergeordneten Regler an den untergeordneten Regler gesendet. Falls keine Antwort auf das Anforderungssignal empfangen wird, wird dieses in vorbestimmter Wiederholung ausgesendet. Dann wird bestimmt, daß der untergeordnete Regler oder das zu regelnde Objekt gestört ist und deshalb ausgetauscht oder repariert werden muß und der Betrieb des Systems eingeschränkt ist. Wenn in Schritt 404 der Empfang der Antwort vom untergeordneten Regler bestimmt wird, fährt die Verarbeitung mit Schritt 405 fort, indem der übergeordnete Regler dem untergeordneten Regler ein Anforderungssignal sendet, damit dieser für das ihm zugeordnete Objekt ein Regelprogramm, das in seinem ROM 16 gespeichert ist, sendet. Im Schritt 406 speichert der übergeordnete Regler das vom untergeordneten Regler gesendete Regelprogramm in sein eigenes RAM 18 und ist nun zur Reserveregelung beim Ausfall des untergeordneten Reglers vorbereitet. Dann fährt die Verarbeitung mit Schritt 407 fort, der ein Kennzeichen, das das Ende der Vorbereitung für den Start des Anlagenprüfprogramms angibt, setzt.

Die Fig. 5 zeigt für das Arbeitsprogramm jedes Reglers ein Flußdiagramm. Die Startzeiten werden durch die Takterzeugung 20 bestimmt und ebenfalls ein periodisches Unterbrechungssignal von einer Unterbrechungssteuerung 11, das sicherstellt, daß das Kennzeichen, das das Ende der Vorbereitung für das Anlagenprüfprogramm angibt, gesetzt ist. Danach wird mit der Ausführung des Programms begonnen. In Schritt 501 führt der Regler das Regelprogramm für das gewöhnlich von ihm geregelte Objekt aus. Nach dessen Beendigung wird in Schritt 502 bestimmt, ob die Reserveregelung für das dem untergeordneten Regler zugehörige Objekt benötigt wird. Falls das der Fall ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 503 fort, indem ein Programm für die Reserveregelung ausgeführt wird. Falls es weitere Regler gibt, für die dieser Regler die Reserveregelung durchführen muß, wird die Ausführung des Reserveprogramms so lange wiederholt, bis kein Regler, der eine Reserveregelung benötigt, übrigbleibt, womit die Verarbeitung mit Schritt 504 fortfährt. In Schritt 504 wird das Antwort-Anforderungssignal vom übergeordneten Regler an den untergeordneten Regler zu dessen Überwachung gesendet, und in Schritt 505 festgestellt, ob eine Antwort erfolgt ist oder nicht. Falls eine Antwort erfolgt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 507 fort, indem die Daten einer Regelinformation des empfangenden untergeordneten Reglers in einen vorbestimmten Bereich des RAM 18 abgespeichert wird. Die Verarbeitung in diesem Zyklus ist damit beendet. Wenn in Schritt 505 keine Antwort empfangen wird, wird das Antwort-Anforderungssignal mit einer vorbestimmten Wiederholungsrate ausgesendet. Falls trotz dem wiederholten Aussenden keine Antwort empfangen wird, wird in Schritt 508 bestimmt, daß der untergeordnete Regler ausgefallen ist, und die Verarbeitung fährt mit Schritt 509 fort. Unter der Annahme, daß das dargestellte Programm im Regler C₃ abläuft, bildet der Regler C₂ den untergeordneten Regler. Dann wird in Schritt 509 ein Kennzeichen gesetzt, das anzeigt, daß das zum untergeordneten Regler C₂ gehörende Objekt H₂ die Reserveregelung benötigt. Die Entscheidung in Schritt 502 hängt davon ab, ob das Kennzeichen gesetzt ist oder nicht. Danach wird in Schritt 510 das Regelprogrammanforderungssignal an den Regler C₁ gesendet, der nun ein neuer untergeordneter Regler ist, der anstatt des ausgefallenen Reglers C₂ vom Regler C₃ überwacht wird. Falls auf das mit einer bestimmten Wiederholungsrate wiederholt ausgesendete Anforderungssignal keine Antwort empfangen wird, kann das System gestoppt werden. Nach dem Erhalt der Antwort von dem untergeordneten Regler C₁ wird das Regelprogramm für das Objekt H₁ in einen vorbestimmten Bereich des RAM 18 im übergeordneten Regler C₃ abgespeichert und die Verarbeitung in diesem Zyklus beendet. Bei der vorher beschriebenen Ausführung der Erfindung kann der Übertragungspfad 1 aus einem Paar verdrillter Leitungen oder aus einem Koaxialkabel bestehen. Die Schalteinheit kann aus einem Relaisschalter oder einem Halbleiterschalter bestehen. Die Isolation zwischen der Signalübertragungsschaltung, dem Signalübertragungsmodul und dem Übertragungspfad 1 kann durch einen Transformator oder durch einen Optokoppler erfolgen. Falls andererseits der Übertragungspfad 1 aus Lichtleitern besteht, kann eine Photoschaltzelle als Schalteinheit verwendet werden. In diesem Fall benötigt der Signalverzweigungsteil einen Optoverzweigungskoppler.

Wie vorausgehend beschrieben, ist der Übertragungspfad 1 in mehrere, dem jeweiligen Regler zugehörige Abschnitte eingeteilt, wobei jeder Regler gewöhnlich ein zu regelndes, direkt zugeordnetes Objekt regelt und einen untergeordneten Regler überwacht, wobei der zugeordnete Abschnitt des Übertragungspfads 1 verwendet wird, so daß beim Ausfall des untergeordneten Reglers jeder Regler die Reserveregelung für den ausgefallenen untergeordneten Regler ausführt und einen anderen untergeordneten Regler überwacht, der bislang vom jetzt ausgefallenen Regler unter Verwendung des zugeordneten Abschnitts des Übertragungspfads 1 überwacht wurde. Demnach ist es ohne zusätzliche Übertragungspfade für Überwachung und Reserveregelung möglich, eine beliebige Anzahl von untergeordneten Reglern zu überwachen und Ersatz für deren Regelprogramm zu ermöglichen, indem man lediglich die Speicherkapazität zum Abspeichern der nötigen Regelinformationen und Daten für die untergeordneten Regler erhöht. Genau genommen wird im allgemeinen die Arbeitsgeschwindigkeit durch die Ersatzregelung für den ausgefallenen Regler erniedrigt, es sei denn, der Regler besitzt eine genügende Leistungsfähigkeit. Wenn man jedoch das System als Ganzes betrachtet, wird eine vorteilhafte kointinuierliche Regelung aller Objekte ermöglicht.

Die Fig. 6 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung.

Falls bei der vorigen, in Fig. 1 gezeigten Ausführung der Erfindung der Abschnitt B₂ des Übertragungspfads 1 auf der linken Seite der Schalteinheit SW₂ unterbrochen wird, kann der Regler C₂ die Meßwerte des Sensors S nicht empfangen und die Einstellung des Stellglieds A des Ofens H₂ nicht mehr durchführen. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführung ist zum Übertragungspfad 1 ein weiterer Übertragungspfad 2 vorgesehen und jeder Regler ist mit weiteren Sender/ Empfängern C₁₃ und C₁₄, C₂₃ und C₂₄ oder C₃₃ und C₃₄, weiteren Schalteinheiten SW₁₂, SW₂₂ oder SW₃₂ und weiteren Abschnitten B₁₂, B₂₂ oder B₃₂ ausgestattet, womit der Übertragungspfad und die Signalübertragungsglieder gedoppelt sind.

Wenn bei dieser Ausführung der Erfindung der Regler C₂ bei einer normalen Regelung beispielsweise an den Regler C₁ ein Signal über den Sender/Empfänger C₂₂ sendet und der Regler C₁ an den Regler C₂ eine Antwort über den Sender/Empfänger C₁₃ zurückgibt, können die Abschnitte B₂₁ und B₂₂ der Übertragungspfade 1 und 2 gleichzeitig vom Regler C₂ überwacht werden. In der Fig. 7 ist beispielsweise der Systemzustand beim Ausfall des Reglers C₂ und des Abschnitts B₂₁ des Übertragungspfads 1 dargestellt. Bei einem solchen Ausfall wird der gestrichelt gezeigte Teil des Übertragungspfads 1 außer Betrieb genommen, und der Regler C₃ mißt und regelt sein ihm zugeordnetes Objekt über den Sender/Empfänger C₃₄ und überwacht den Zustand des Reglers C₁.

Selbstverständlich ist die Anzahl der Regler und der zu regelnden Objekte nicht auf drei, wie bei der Beschreibung der vorangegangenen Ausführungen, beschränkt, sondern es ist möglich, das System gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer beliebigen Anzahl von Reglern bzw. von Objekten zu betreiben.

Claims (4)

1. Redundantes Regelsystem, bei dem im Normalbetrieb mehrere zu regelnde Objekte (H 1-Hn) jeweils von einem von mehreren durch einen Übertragungspfad (1) verbundenen Reglern (C 1-Cn) geregelt werden und jeder Regler (C 1-Cn) eine Steuereinrichtung, einen Speicher (18), eine Überwachungseinrichtung, die den Zustand zumindest eines der anderen Regler überwacht und eine Reserveregeleinrichtung aufweist, die bei Ausfall des zumindest einen anderen Reglers das von diesem normalerweise geregelt Objekt mitregelt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Übertragungspfad (1) in n jeweils den Reglern (C 1-Cn) zugeordnete Abschnitte (B 1-Bn) eingeteilt ist, die jeweils mit den geregelten Objekten (H 1-Hn) durch Übertragungsglieder (M _A , M _S ) verbunden sind,
daß jeder Speicher (18) für Daten, die zur Regelung des zugeordneten m-ten Objekts und für Daten zur Regelung der mindestens zwei vorangehenden Reglern (Cm-1 und Cm-2) zugeordneten geregelten Objekten (Hm-1 und Hm-2), wenn der m-te Regler (Cm) diese Daten empfangen hat, ausgelegt ist,
daß jeder Regler (C 1-Cn) eine Schalteinheit (SW 1-SWn) aufweist, die im Normalzustand des m-ten Reglers (Cm) in einem ersten Zustand und in dessen Ausfallzustand in einem zweiten Zustand betrieben wird und im ersten Zustand den m-ten Regler (Cm) mit dem m-ten Abschnitt (Bm) des Übertragungspfads (1) und ebenfalls mit dem (m+1)-ten Abschnitt (Bm+1) des Übertragungspfads (1) verbindet, und im zweiten Zustand den m-ten Regler (Cm) vom m-ten Abschnitt (Bm) des Übertragungspfads (1) abkoppelt und letzteren mit dem (m+1)-ten Abschnitt des Übertragungspfads (1) verbindet,
daß die aus mindestens einem ersten und einem zweiten Sender/Empfänger (C₁₁, C₁₂-C _n1, C _n2) und jeweils zugeordneter Sendersteuerung (26, 28) bestehende Steuereinrichtung des m-ten Reglers (Cm) eine Zustandsanforderung an den m-ten Abschnitt (Bm) des Übertragungspfads (1) aussendet, vom m-ten Abschnitt (Bm) empfangene Daten in den Speicher (18) einspeichert und nach Empfang eines Zustandsanforderungssignals vom (m+1)-ten Abschnitt (Bm+1) des Übertragungspfads (1) die in seinem Speicher (18) gespeicherten Daten über den (m+1)-ten Abschnitt (Bm+1) an den Regler (Cm+1) aussendet, und
daß die im Speicher (18) des (m-1)-ten Reglers (Cm-1) normalerweise gespeicherten Daten vom m-ten Regler (Cm) übernommen werden können, wenn diese durch den m-ten Abschnitt (Bm) des Übertragungspfads (1) vom (m-1)-ten Regler (Cm-1) auf die vom m-ten Regler (Cm) über den m-ten Abschnitt (Bm) des Übertragungspfads (1) ausgesendete Zustandsanforderung hin gesendet wurden.

2. Redundantes Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung jedes Reglers (C 1-Cn) den Zustand eines weiteren anderen Reglers überwacht.

3. Redundantes Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Regler (C 1-Cn) eine Schaltersteuerung (12) aufweist, die im Normalbetrieb Impulse mit vorgegebener konstanter Periodendauer erzeugt, und
daß die Schalteinheiten (SW 1-SWn) durch jeden Impuls von der Schaltersteuerung (12) in dem ersten Zustand länger als die vorgegebene konstante Periodendauer gehalten sind.

4. Redundantes Regelsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

• - einen parallel zum Übertragungspfad (1) verlaufenden weiteren Übertragungspfad (2), der in n jeweils den Reglern (C 1-Cn) zugeordnete weitere Abschnitte (B 12-Bn 2) eingeteilt ist,
• - dritte und vierte Sender/Empfänger (C 13, C 14-Cn 3, Cn 4) für jeden Regler (C 1-Cn), die weitere Schalteinheiten (SW 12-SWn 2) aufweisen, wobei
• - die Übertragungsglieder (MA, MS) sowohl mit dem Übertragungspfad (1) und dem weiteren Übertragungspfad (2) verbunden sind.