JPH02196302A - ２重化出力選択装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、２重化構成の制御装置で１つの制御対象を制
御するシステムにおいて、一方の制御装置の故障時に正
しい方の出力を制御対象に出力できるようにした２重化
出力選択装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の２重化出力選択装置の一例を第３図に示す。

第３図においては、同一構成の制御装置１と２の出力を
切換器３によって選択し、一方の制御装置の出力を電流
変換器４で電流出力に変換して制御対象５へ出力し、出
力監視部６は両方の制御装置１，２の出力を比較して出
力不一致の発生を監視し、出力不一致が発生すると警報
装置７によって外部へ知らせる。

このように２重化制御装置の出力を選択して制御対象へ
出力する従来の選択装置では、一方の出力を機械的に選
択して制御対象へ出力し、制御対象へ出力しない側の出
力は単に出力不一致監視用として使用しており、従って
出力している装置側にＣＰＵあるいはＡ１０基板の異常
などによる故障が発生すると、そのまま、出力タウンに
つながる恐れがある。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、制御対象を２重化できないプラント重要部では
、制御部故障によるプラントトリップを防ぐために制御
装置を２重化し、制御装置の信頼性を向上させている。

しかしながら、前述のように従来は２重化制御装置から
１つの制御対象へ電流を出力させるとき、最終電流出力
は一方の制御装置からのみ出力しているので、最終電流
出力回路の電源断または回路故障などによって出力ダウ
ンし、プラントトリップに至る可能性が大きい。

本発明は、出力不一致発生時に現在の制御対象への出力
を不一致発生以後にも保持して出力保持期間中に故障箇
所を復帰させ、これによって出力ダウンによるプラント
トリップを防止する２重化出力選択装置を提供すること
を目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 本発明は２重化制御装置の一方の出力を選択して出力す
る選択器、２重化制御装置のそれぞれの出力電流を検出
する電流モニタ、電流モニタの両方の出力の不一致を検
出する電流不一致検出器、電流不一致時の電流値を記録
するアナログメモリ、アナログメモリ出力を電流に変換
する電流変換器、電流一致時および２重化出力選択装置
故障時には２重化制御装置の出力を出力すると共に電流
不一致時にはアナログメモリの電流出力を出力する切換
器、および」−記選択器、電流モニタ、アナログメモリ
、電流変換器、切換器を含んだ２重化出力選択装置の挿
入／引出しに応じて上記切換器出力と２重化制御装置出
力とを切換える装置切換器を備え、２重化制御装置の出
力不一致時には、２重化出力選択装置故障時には２重化
制御の一方の出力を出力し、２重化制御装置の一方の装
置の故障時には電流不一致時の電流値を記録したアナロ
グメモリの出力を電流出力として出力し、これによって
、単一故障に対して出力ダウンを生じないようにした２
重化出力選択装置である。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図に示す。第３図と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。

第１図において、電流変換器８は、制御装置１の出力を
電流信号に変換し、電流変換器９は制御装置２の出力を
電流信号に変換する。

また電流モニター０は電流変換器８の出力電流１１をモ
ニタ出力し、電流モニター１は電流変換器９の出力電流
Ｉ２をモニタ出力する。

不一致検出器１２は、出力電流■１と１２を入力し、（
出力電流偏差ｌ１ｌ−Ｉ２１＞不一致電流設定値）の条
件が成立したとき、オン（電流不一致）信号を出力し、
条件が成立しないとき、オフ（電流一致）信号を出力す
る。

選択器１３は電流変換器８および９の出力電流１１、Ｉ
２の一方を選択して出力する。

アナログメモリー４は制御対象５への入力電圧■　を入
力し、不一致検出器１２の出力がオフのときは入力Ｖ　
に応じてカウント値を更新し、出力がオンのときカウン
ト値を固定し、カウント値に応じて電圧ＶＭを出力する
。

電流変換器１５はアナログメモリ出力ＶＭを入力し、そ
の出力電圧ＶＡとＶλ、の偏差がゼロになるような電流
■を出力する。

切換器１６は不一致検出器１２の出力がオフのときおよ
び２重化出力選択装置自身の電源断のとき選択器１３の
出力を出力し、不一致検出器１２の出力がオンのときは
電流変換器１５の出力を出力する。

装置切換器１７は電流モニタ１０．１１、不一致検出器
１２、選択器１３、アナログメモリ１４、電流変換器１
５、および切換器１６を含む２重化出力選択装置を引出
したとき電流変換器８の出力を直接に制御対象５へ出力
できるように設けられており、選択装置挿入時は切換器
１６の出力を制御対象５へ出力するように切換えを行う
。

第２図は第１図に対応する具体的な回路構成を示すもの
である。

すなわち電流モニタ１０は、電流変換器８の負荷出力に
影響しない小さい抵抗１０１によって電流信号を電圧信
号に変換し、絶縁アンプ１０２を介して電流信号１１を
あたえる。

一方電流モニタ１１は、電流変換器９の負荷出力に影響
しない小さい抵抗１１１と電流モニタ１０とはプラス／
マイナスを逆に接続した絶縁アンプ１１２を介して反転
した電流信号Ｉ２をあたえる。

不一致検出器１２はオペアンプ１２１、抵抗１２２゜１
２３．１２４およびダイオード１２５よルＩ　２　　Ｉ
　ｉ（但し、Ｉ２〉１１のときは０）出力と、オペアン
プ１２６，１２７　、抵抗１２８．１２’ｌ、１２Δ、
１２Ｂ、１２ｃおよびダイオードＬ２Ｄによる１ｌ−Ｉ
２　（１１＞Ｉ２のときは０）出力をオペアンプ１２Ｅ
、抵抗１２Ｐ、１２Ｇ。

１２Ｈよりなる加算回路により加算反転して偏差信号ｌ
１ｌ−Ｉ２１を取出し、これを設定器１２＋の設定信号
を■ｓとコンパレータ１２Ｊで比較し、１ｌ−Ｉ２　ｌ
＞Ｉ８が成立したときトランジスタ１２Ｋを介してリレ
ー１２Ｌを励磁し、Ｉ１１■２１〉Ｉ８が成立しないと
き、リレー１２Ｉ７を無励磁にして電流の不一致を検出
する。

選択器１３はスイッチ１３１のオン／オフによってリレ
ー］３２を励磁、／無励磁にし、リレー１３２の状態に
よって切換えられる接点１３３，１３４により電流変換
器８または９の一方の出力を切換器１Ｂへ出力すると共
に、他方の出力を抵抗１３５に流す。

アナログメモリ１４はアナログメモリ１４自身の入／出
力電圧Ｖ　とＶ　を比較し、ｖｏ＞ｖＭのとｖＭ き（＋）信号を、ｖｏくｖＭのとき（−）信号を出力す
るコンパレータ」４１と、コンパレータ１４１出力に応
じてカウント値を増減さぜるカウンタ１４２と、カウン
タ１４２のカウント値をアナログ電圧信号ＶＭに変換す
るＤ／Ａ変換器１４４と、不一致検出器１ｚの出力リレ
ー励磁時にカウンタ１４２のカウントを停止させる接点
１４３とから構成され、接点１４３がオンのときカウン
ト値をコンパレータ１４１からフィードバックすること
によって、アナログメモリ１４の入／出力電圧ｖｃとＶ
Ｍが同じになるようカウント値が増減し、接点１４３が
オフになるとカウント値が固定されて一定電圧が出力さ
れる。

電流変換器１５はオペアンプ１５１、抵抗１５２，１５
３によって入力電圧ＶＭを反転し、オペアンプ１５４、
抵抗１５１，１５６，１５７およびトランジスタ１５８
によってｖＡとＶＭの偏差が０になるように電流■を流
す。

切換器１６は不一致検出器１２の出力リレー１２Ｌの状
態に応じて切換えられ、接点１６１，１０２によってリ
レー１２Ｌの励磁時には電流変換器１５の出力を、また
回路電源断を含むリレー１２Ｌの無励磁時には選択器１
３出力を選択して出力し、選択されない出力は抵抗１６
３に流される。

装置切換器１７は２重化出力選択装置自身の挿入／引出
しに応じて切換えられ、接点１７１．１７２によって、
引出し時は接点１７１が閉じて選択装置がバイパスされ
、電流変換器８の出力が直接に制御対象５へ出力され、
挿入時は接点１７２が閉じて選択装置の出力である切換
器１６の出力が制御対象５へ出力される。

電流変換器８と９の出力が一致しているとき、および２
重化出力選択装置の電源断時には不一致検出器１２の出
力リレー１２Ｌが無励磁となり、スイッチ１３１て選択
された電流変換器８または９の出力が切換器１６または
１７を通じて制御対象５へ出力される。

電流変換器８と９の出力が不一致になると、不一致検出
器１２の出力リレー１２１．が励磁され、アナログメモ
１月４は不一致時の切換器１６の…力■。と同じ電圧を
保持し、電流変換器１５は出力電圧がｖｏになるように
電流■を切換器１６．１７を通して制御対象５へ出力し
、これによって不一致時の電流が制御対象５へ引きつづ
いて出力される。

不一致検出器１２は、検出部にＴＴＬＩＣを使用するこ
とによって高速に不一致を検出でき、アナログメモリの
カウント固定も瞬時に行われるが、出力はリレーの切換
時に一度とぎれる。

しかし、プラントの応答時間はリレーの動作時間に比べ
て非常に長いので、リレー切換時間によるプラントへ影
響は無視できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、２重化出力選択装
置自身の故障時には２重化制御装置の出力を直接に制御
対象へ出力し、２重化制御装置の内の一方の装置の故障
時にはアナログメモリに記録された電流値を制御対象へ
出力するようにしているので、あらゆる単一故障に対し
て出力タウンの生じない合理的な２重化出力選択装置が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２重化出力選択装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図に相当する具体的な回路構
成図、第３図は従来の２重化出力選択装置の一例を示す
ブロック図である。 １．２・制御装置　　　３，１Ｇ・切換器４、　８．　
９．１５・・・電流変換器５・・・制御対象　　　　　
６・・Ｓ」力監視部７・・・警報装置　　　　　１［１
，１１−・電流モニタ１２・・・不一致検出器　　　１
３・・・選択器１４・・・アナログメモリ　　１７・・
・装置切換器（８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股
　祥　晃（ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２重化制御装置の出力の一方を選択して制御対象に出力
   する２重化出力選択装置において、上記２重化制御装置
   の両方の出力値を比較してその不一致を検出する不一致
   検出器と、上記制御対象への出力値を記録すると共に上
   記不一致が検出されたときその時の記録値を出力するア
   ナログメモリと、上記不一致が検出されたとき上記２重
   化制御装置からの出力を上記アナログメモリの出力へ切
   換えて制御対象に出力する切換器と、上記出力選択を行
   わないとき上記２重化制御装置の出力の何れか一方を直
   接に制御対象に出力する装置切換器を備えたことを特徴
   とする２重化出力選択装置。