JPH0342483Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔利用分野〕 本考案は、設定値とプロセス値から制御演算を
行いプロセスを制御するコントローラのアラーム
出力回路に関し、特に、プロセスの運転開始時の
設定値とプロセス値が大きく異なる状態におい
て、この偏差が大きくてもアラーム出力を出さな
いようにする待機シーケンス動作を実現するアラ
ーム出力回路に関する。

〔従来技術とその問題点〕

設定値とプロセス値から制御演算を行いプロセ
スを制御するコントローラにおいては、プロセス
値が設定値から大きくはずれたとき、異常状態の
発生とみなして作業者にその旨を表示するアラー
ム回路が具備されている。例えばコントローラが
温度コントローラであつて、SP値（設定値）が
400℃に設定されているときに、例えばPV値（プ
ロセス値）が350℃を下がるときは何らかの異常
が発生したとして表示を行うものである。このよ
うなアラーム表示には、PV値が所定のAL値（ア
ラーム値）より下がつたときにアラーム表示を行
うLOアラーム表示と、PV値が所定のAL値（ア
ラーム値）より上がつたときにアラーム表示を行
うHIアラーム表示とがある。

一方、プロセスの運転開始時においては、コン
トローラによる制御が行われ始めたばかりである
ことから、一般にPV値はSP値と大きく異なり、
従つてLOアラーム表示かHIアラーム表示が行わ
れることになる。したがつて、これらのアラーム
信号をシステムのインターロツクに使用している
ような場合には運転が実行できないことになる。
この問題に対処するために、運転開始時またはそ
の直後に発生するアラーム出力は異常状態の発生
に基づくものでないと判断して、強制的にアラー
ム出力を出さないような待機シーケンス動作を装
備させることが一般的に行われている。

この待機シーケンス動作を実現する従来技術の
一例としては、タイマ回路を設けて、運転開始時
の所定時間ゲートを開きアラーム出力を出力させ
ないよう構成する方式がある。この従来技術の欠
点は、PV値がSP値に達するまでの時間がプロセ
スの性質により大きく異なることから、場合によ
つてはタイマで設定した時間内ではSP値に近づ
くことができずにアラーム出力を出してしまうと
いうことがあり、一方、安全をみてこのタイマ時
間を長くすれば、実際の異常状態の検出に遅れを
伴うといつた欠点がある。また、待機シーケンス
動作を実現する他の従来技術としては、フリツプ
フロツプを使い、PV値がAL値を越えてSP値に
近づく際にフリツプフロツプをリセツトあるいは
セツトすることで初めてアラーム回路をスタンバ
イ状態にし、次のPV値がAL値に戻る異常状態の
際にフリツプフロツプをセツトあるいはリセツト
することでアラーム回路を動作させるよう構成す
る方式がある。この方式は、一度PV値がAL値を
越えない限りアラーム回路が動作しないことから
運転開始時のアラーム表示を防止できるととも
に、タイマ回路を使わないことから時間設定の大
きさによる問題は生じないが、アラーム出力回路
というアナログ回路にフリツプフロツプといつた
デジタル回路を混成させるために、波形整形回路
や異なるDC電源等の余分な回路を必要とし、回
路が複雑になるという欠点を有していた。

本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あつて、極めて簡単な構成により確実なる待機シ
ーケンスを実現できる回路構成を提供するもので
ある。以下、実施例に基づいて本考案を詳細に説
明する。

〔実施例の詳細な説明〕

第１図に、本考案に係るアラーム出力回路の一
実施例を示す。この実施例においては、PV値
（プロセス値）が所定のAL値（アラーム値）より
下がつたときにアラーム表示を行うLOアラーム
表示を想定している。例えば、コントローラが温
度コントローラであつて恒温槽の温度制御を実行
するとき、運転開始時にはPV値は室温であるこ
とからAL値が70℃に設定されているとLOアラー
ム表示が表示されることになる。

第１図において、CMPはコンパレータであつ
て、その非反転入力端子には図示しないセンサに
より検出されるPV値が入力され、反転入力端子
には直流電圧の抵抗分割等で設定されるAL値が
接続される。コンパレータCMPの出力は、トラ
ンジスタＱ１のベースに接続される。このトラン
ジスタＱ１のコレクタは、抵抗Ｒ３を介して直流
電源V_ccに接続されるとともに、エミツタはコモ
ン電位にと接続される。SCRはサイリスタであ
つて、そのアノードはトランジスタＱ１のコレク
タに接続され、カソードはコモン電位にと接続さ
れる。また、SCRのゲートは、直流電源V_ccとコ
モン電位間に直列に接続される、抵抗Ｒ１、コン
デンサＣ１、抵抗Ｒ２の中点にと接続され、更に
SCRのアノードは、抵抗Ｒ４を介してトランジ
スタＱ２のベースと接続される。このトランジス
タＱ２のコレクタには、外部機器にアラーム出力
を送出するアラーム手段としてのリレーＫ１が接
続されている。なお、電源の電力容量が十分であ
る場合には、リレーＫ１に代えてシステムのイン
ターロツク回路を接続することもできる。

次に、このように構成される本考案の動作を第
２図に示すタイムチヤートに従つて説明する。第
２図において横軸は時間の流れであり、縦軸はプ
ロセス値であるPV値を示す。この実施例の説明
ではLOアラーム表示を想定しているので、LOア
ラーム表示のためのAL値は、SP値より小さな値
に設定されている。運転開始時にはPV値がSP値
に比べて小さな値にあるが、運転と同時にPV値
をSP値にと達成すべくコントローラの制御が開
始されるので、PV値はSP値に向けて上昇を開始
することになる。

PV値がAL値より小さいとき、コンパレータ
CMPの出力はLOとなるため、トランジスタＱ１
はOFFとなり従つてそのコレクタの電位はV_ccと
なつている。一方、サイリスタSCRのゲート電
流は、運転開始時つまり電源投入時において最大
値を示し、続いてＲ１，Ｃ１により決定される時
定数に従つて除々に減少してくることになる。サ
イリスタSCRは、ゲート電流がある値以上にあ
るときトリガされONすることから、ゲート電流
が大きな値にある運転開始からの所定時間内に、
SCRはトリガされる。このSCRは、一度トリガ
されると、そのアノードに流れる電流が所定の保
持電流の値I_H以下にならない限りONし続けるこ
とになる。SCRがON状態にあると、トランジス
タＱ２のベース・エミツタ間が短絡されているこ
とからＱ２はOFFとなり、リレーＫ１は励磁さ
れない。すなわち、運転開始時にはLOアラーム
表示は出力されない。

しかるにPV値がAL値を越えてSP値に近づく
とき、CMPはHIに転じてＱ１はONするため、
SCRのアノード・カソード間が短絡されてSCR
のアノード電流はI_H以下になる。従つてSCRはリ
セツトされOFFすることになる。これにより待
機シーケンスが完了することになる。この場合に
はトランジスタＱ２のベース・エミツタ間がトラ
ンジスタＱ１のONにより短絡されるので、トラ
ンジスタＱ２は引き続きOFFで、リレーＫ１は
励磁されることがない。このように、運転開始当
初のPV値がAL値より小さいときは、SCRのバ
イパス路を通じさせてリレーＫ１を強制的に非励
磁にしてアラーム出力が出力されないようにす
る。

この待機シーケンスを終了して、第２図に示す
ようにPV値がAL値より小さくなる真の異常状態
が発生すると、CMPはLOに転ずるとともにSCR
はリセツトされOFFしていることから、Ｑ１の
コレクタの高い電位が直接Ｑ２のベースに接続さ
れることでＱ２がONし、リレーＫ１が励磁され
てアラーム出力を出力することになる。このアラ
ームはCMPがHIに転ずるまで、すなわち、PV
値がAL値より大きくなつてSP値に近くなる正常
状態に復帰するまで出力されることになる。

以上の説明のように本考案は、運転開始時に
SCRをトリガさせて、アラーム出力用のリレー
Ｋ１を励磁するためのトランジスタＱ２を強制的
にOFFすることで運転開始時のアラーム出力を
出させないようにするとともに、PV値がAL値を
越えて通常の制御範囲に入つたときにSCRをリ
セツトすることで待機シーケンスを実行するもの
であつて、この待機シーケンスを終了するとコン
デンサＣ１のために直流的なゲート電流は流れる
ことができないことから、再びSCRはトリガさ
れることはなく、従つてＱ２のON／OFFはPV
値とAL値の大小によつてのみ決定されることに
なる。すなわち、運転当初の擬似的な異常状態の
みをカツトするだけであつて、一度待機シーケン
スを終了すれば異常状態の発生に同期してアラー
ム出力を出力することになる。

〔考案の効果〕

本考案は、従来のアラーム出力回路に、サイリ
スタと抵抗とコンデンサを加えるだけで、極めて
簡単に待機シーケンスを実現できるものであつ
て、デジタル回路との混成を要することなく、ま
たタイマ回路を設けることなく、待機シーケンス
を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるアラーム出力回路図、第
２図は第１図についてプロセス値およびアラーム
作動の各状況を示すタイムチヤートである。 図において、CMPはコンパレータ、Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４は抵抗、Ｑ１，Ｑ２はトランジス
タ、Ｃ１はコンデンサ、SCRはサイリスタ、V_cc
は直流電源である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プロセス値が設定値に近づくように制御され、
   該プロセス値が設定値より離れたアラーム値に達
   したとき警告を発するようなコントローラのアラ
   ーム出力回路において、上記プロセス値とアラー
   ム値との信号比較をするコンパレータと、このコ
   ンパレータの出力側にベースを接続した第１のト
   ランジスタと、この第１のトランジスタのコレク
   タおよびエミツタにそれぞれアノードおよびカソ
   ードを接続したサイリスタと、このサイリスタの
   ゲートに接続され、電源投入時にのみこのサイリ
   スタをターンオンさせるコンデンサと、上記サイ
   リスタのアノードおよびカソードにそれぞれベー
   スおよびエミツタを接続した第２のトランジスタ
   と、この第２のトランジスタのコレクタに接続し
   たアラーム手段とを備え、電源投入時に上記プロ
   セス値がアラーム値に達しているとき、上記サイ
   リスタのターンオン状態を保持すようにしたこと
   を特徴とするアラーム出力回路。