系再構成機能を有するインターフェースボードの設計

摘要

近年、リアルタイムでのより高度な作業を実現するために、複数のコントローラを用いた分散制御システムが注目されている。このようなシステムの高信頼化に対しては様々な検討がなされているが、筆者らは、あるコントローラの故障時にその他のコントローラの計算資源余裕を利用し、機能を代行する「系再構成機能を持つシステム」の概念を提案、分散制御システムへの適用を検討している。これにより、従来のように予備系を用いることなく、システムの高信頼化を図ることが可能となり、コスト削減等の効果が期待できる。本稿では、系再構成機能を適用する際に問題となる、コントローラとセンサ·アクチェータとのインターフェースについて検討した。各コントローラのヘルスチェックなど系再構成機能を有したインターフェースボードを、プログラマブルなデバイスであるFPGA／CPLD を用いて設計、実装を試みた。計算機シミュレーションを実施した後、実際に複数のコントローラ、センサ·アクチュエータを持つ分散制御システムに、CPLDへ実装したインターフェースボードを接続した際の性能について評価したので、報告する。