JPH0345401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水力機器または気圧機器の遠隔制御装
置における保安装置に関するもので、具体的には
負荷処理機に関するものである。

このような機械においては例えば事故の危険を
除去したりまた操縦者が負荷を全て自分で与える
ことを可能にするために、制御を最も適当な場所
から行なえるようにすることがしばしば望まれ
る。

この種の公知の装置においては、水力装置また
は気圧装置は機器に設置され電気ケーブルを経て
携帯制御装置に接続されている。この水力装置ま
たは気圧装置には複数の比例電気水力変換機また
は比例電気気圧変換機が備えられており、これら
変換機は調整装置として機能して通常のレバー制
御に取つて代わるかもしくはそれを補完する。制
御装置と変換機の間の通信はケーブルを通じて行
なわれ各制御電流は各々導線によつて各変換機に
送られる。

水力装置または気圧装置は多数の変換機を有す
ることがあり、また各々の変換機について１つの
導線が必要となる。それ故ケーブルは重くかつ不
体裁なものになる。

もう１つの公知の装置においては時分割多重伝
送系が用いられる。この系が信号伝送のために必
要とする導線はわずかに３本である。しかしなが
らこの系には１つの重大な欠点がある。即ち、特
にバルブのアドレス変更が起こり得るために、混
信により系の自己判断を引き起こすことがあり得
る点である。なぜなら伝送系に到来するパルス列
における混信は、そこに配置されたデコーダにチ
ヤネルをシフトさせる命令として判断されるから
である。その結果、制御回路により全く制御され
ない出力電圧が生じることになる。

同じことはトグル回路、デコーダまたは増幅器
の中の１つの構成部分が混信するかまたはブレー
クする時にも言える。

そこでこの発明は、こうした従来技術の問題点
を解決して時分割多重化した信号を遠隔制御に採
用した場合の周期的パルス制御信号と、それを変
換した実際の機器への操作信号と、それを変換し
た実際の機器への操作信号とを比較して誤動作を
防止し得る遠隔制御装置の保安装置を提供するこ
とを目的とする。

この発明による、遠隔制御装置の保安装置は、
水力バルブが気圧バルブを制御するために電気信
号が用いられる水力機器または気圧機器の遠隔制
御における保安装置であつて、複数のスプリング
センタスライドおよび各々のスライドに接続され
た電気水力変換機または電気気圧変換機Ｎを備え
た異なる水力機能のためのセレクタバルブを有
し、命令を周期的パルス信号によつてケーブルを
経て前記変換機を制御する受信機ユニツトＨに転
送する制御ユニツトが設けられ、前記受信機ユニ
ツトＨの周期的パルス出力は信号変換機Ｌで連続
信号に変換されさらにこの変換信号を増幅器Ｍで
増幅して前記変換機Ｎを制御する遠隔制御におけ
る保安装置において、前記受信機ユニツトＨの出
力はさらに零検出器Ｐに接続され該検出器Ｐは前
記受信機ユニツトＨから出力信号がないことを検
出した時からあらかじめ定められた一定の時の後
に各々の増幅器Ｍまたは対応する装置からの出力
信号があるかどうかを検出し、その出力信号が検
出された時には前記増幅器Ｍへの電流供給をしや
断する手段Ｑを有するものである。

本発明につき添付図面を参照しつつ以下により
詳細に説明する。図面には本発明の適用を例示す
るために電気インパルスを転送するシステムも示
されている。

本発明は以下に水力学制御のためのシステムに
よる装置に関する例をあげて記述される。前記シ
ステムは６個の通常のスプリングセンタスライド
（図には示されていない）を備えたセレクタバル
ブと結合し、各々のスライドは制御ユニツトのふ
れに比例する位置変化を伴う。しかしながら本発
明は他のシステムにも適用できることは明きらか
である。

本装置は気圧回路にも適用できる。

各々のスライドは電気水力変換機または電気気
圧変換機Ｎによつてばねを中心とする中心位置か
ら端位置まで動作させることができる。１つの変
換機はスライドを中心位置から１方の方向に動か
し、もう１つの変換機はスライドをもつ１方の方
向に動かす。これらの変換機は以下の例では12個
あり、セレクタユニツトの直接的なレバー制御に
取つて代わるかまたはそれを補完する。

変換器は適当な公知の型でよく、制御回路から
の電気パルス列を平均圧力に変換するよう調整さ
れる。この平均圧力はアドレスバルブのばね中心
スライドと平衡を保つことにより、パルス幅また
は波高に対応するスライドのふれをもたらす。

本システムによればアドレスコードは該当の機
械とは異なる場所に位置する制御ユニツトから、
制御ケーブル内の複数の導線によつて１度に１つ
のアドレスで連続して機械の受信機ユニツトに転
送される。そこで各々のアドレスは一定のスペー
スを割り当てられる。アドレスコードは規格化さ
れたいわゆるBCDコードと一致するように作ら
れるので制御ユニツトの代わりにコンピユータで
受信機ユニツトを制御する可能性が生じる。コン
ピユータ制御は制御ユニツトによる手動制御と同
時にスイツチインすることができる。

受信機ユニツトは受信コードをデコードした後
に増幅器を経てアドレスされた変換機を動作させ
るように調整される。前記変換機は前述のように
セレクタバルブを動作させる能力を有する。

制御ユニツトは任意の適当な設計でよいが、好
ましくは本例において６個のレバーが設けられ前
記レバーはばねを中心とする中心位置から２つの
方向に移動させられるように設計される。各々の
レバーはここではセレクタバルブのスライドに対
応する。レバーを１つの方向に動かすと１つの変
換機がスライドを動作させ、またレバーをもう１
方の方向に動かすと２つの変換機のもつ１方が前
記スライドを動作させる。

前記システムは各々のスライドの制御のために
２つの信号が制御ユニツトから受信され、１つの
信号はレバーの移動方向を示しまた１つの信号は
レバーのふれの大きさを示すようになつている。
これらの信号は各々の増幅器までずつと保持され
る。もちろん、１つの信号は決まつた方向を示し
第２の信号は反対の方向およびふれを示すように
作成することもできる。

上述の公知の時分割多重伝送系ではこのような
信号は存在しない。それ故この伝送系は電機的混
信に感応してアドレス変更または前記ふれの大き
さの変更をもたらし、このことが機械の制御され
ない運転を引き起こす。

第１図に示されている制御ユニツトのブロツク
図は発振器Ａを含み、この発振器はリングカウン
タＢを制御する。リングカウンタは走査信号を異
なる型の変換機Ｃ１乃至Ｃ６に発する。発振器Ａ
は例えば周波数300Hzで機能し、それにより６チ
ヤネルリングカウンタを通じて50Hzのトリガ信号
が各々の異なる変換機に与えられる。

各々の変換機はレバー１乃至６により制御され
る。変換機Ｃ１乃至Ｃ６は以下に記述される方法
によつて２つの出力信号ｘおよびｙを発する能力
がある。この信号ｘおよびｙはレバー１乃至６が
中立位置にある時はパルス幅が等しい。レバー１
乃至６が１方の方向に動かされるとｘのパルス幅
は減少する一方ｙのパルス幅は増大する。この関
係はレバー１乃至６が反対方向に動かされると逆
になる。

パルス幅の差はレバーのふれに比例する。前記
差および方向は検出器Ｄ１乃至Ｄ６において検出
される。この検出器はパルス幅の差を示す信号ｚ
を発すると共に、ｙのパルス幅がｘのパルス幅を
超えた時には信号ｙを発する能力がある。

このようにして検出器Ｄ１乃至Ｄ６から受信さ
れ、レバーのふれを示す出力信号ｚはエンコーダ
ＥにおいていわゆるBCDコードに変換される。

検出器Ｄ１乃至Ｄ６から受信され、レバー１乃
至６の方向を示す出力信号ｙはマルチゲートＦに
集められてBCDコードの第４のビツト、即ちビ
ツト８としての役を果たす。ゲートＦはいわゆる
８入力オアゲートでよい。

エンコーダＥおよびマルチゲートＦからの出力
２０，２１，２２，２３は変換機Ｇ、いわゆるラ
インドライバに接続されその出力２４，２５，２
６，２７は前記ケーブルを経て受信機ユニツトの
入力２８，２９，３０，３１に接続される。

本装置は従つて14の比例アドレシングを可能に
する。即ち、エンコーダＥによる１乃至７および
マルチゲートＦが機能する時の９乃至15である。
本システムがケーブル内に５本の導線を持つよう
に拡張されると30のアドレスが得られ、６本の導
線では62のアドレスが得られ、以下同様である。

受信機ユニツトはラインレシーバＨを含み、こ
のレシーバは到来アドレスコードをデコーダＫに
送る。デコーダはいわゆる4/16デコーダである。

デコーダＫにおいてBCDコードは通常の方法
でデコードされる。検出器Ｄ１乃至Ｄ６は各々の
デコーダの出力信号ｙがゼロの時にはその出力
K₁乃至K₆に各々の変換機Ｃ１乃至Ｃ６の出力信
号Ｘに対応する信号を発し、各々の検出器の出力
信号ｙがゼロとは異なる時にはその出力K₉乃至
K₁₄に各々の変換機Ｃ１乃至Ｃ６の出力信号Ｘに
対応する信号を発する。

出力K₁乃至K₆およびK₉乃至K₁₄は各々信号変
換機Ｌおよび増幅器Ｍに接続され、前記増幅器は
各々12個の変換機Ｎの１つに接続される。しかし
ながら第２図では１つの変換機Ｌ、１つの増幅器
Ｍ、および１つの変換機Ｎのみが示されている。

信号変換機Ｌは１実施例によればパルス延長器
である。各々の出力K₁乃至K₆，K₉乃至K₁₄に現
われるパルスの持続時間は上の例においては最大
300分の１秒であつて１秒間当たり50回反復され
る。信号変換機Ｌはパルス振幅を持続的に延長し
てレバー乃至６の最大のふれにおいて前記信号変
換器から連続信号が受信されるように設計するこ
とができる。信号変換器からの出力信号は増幅器
Ｍの入力信号となり、前記増幅器は各々の変換機
Ｎを制御してそれに関連するセレクタバルブ内の
スライドが転置されるようにする。

信号変換機はパルスを延長するかわりに連続信
号を発し、その電圧レベルがデコーダＫの各々の
出力のパルス幅に依存するように調整することも
できる。またはパルス幅を適当なパルス列に変換
するように調整することもできる。

上述のシステムは規格的な構成部分から成り別
途出願において詳細に説明されている。

本発明によればラインレシーバＨはパルス幅比
較回路を有し、前記回路はパルスが正しい値を有
する時のみそのパルスをデコーダＫに転送する。

パルスが短かすぎる時にはラインレシーバは対
応する出力信号を発することがなく、またパルス
が長すぎる時にはラインレシーバは各々の関係す
る出力をブロツクする。パルスが正しくない時に
はこのように各々の出力はブロツクされ、それに
より制御ユニツトまたはケーブル内の短絡および
他の故障からの有効な保護が提供される。

第２図では零検出器Ｐも示されている。

零検出器Ｐは導線３２（第２図では12本の導線
のうち１本のみが示されている）を経て全ての増
幅器Ｍに接続され、また変換機の前記ふれに対応
するラインレシーバＨの出力にも接続される。零
検出器Ｐは零検出、即ちラインレシーバのどの出
力にも信号がない時からあらかじめ定められた一
定の時間の後に、各々の増幅器Ｍから出力信号が
あるかどうかを検出する能力がある。前記時間は
信号変換回路Ｌにおけるパルス振幅の最大延長時
間である。前記あらかじめ定められた時間の後に
増幅器Ｍからの出力信号がある時は、零検出器Ｐ
は継電器Ｑへの制御電流をしや断する能力があ
る。前記継電器はそれにより導線３３による増幅
器Ｍへの電圧供給をしや断する。すなわち、零検
出器Ｐは、ラインレシーバＨの周期的パルス出力
に対応しない増幅器Ｍからの連続信号出力を比較
演算で検知すると継電器Ｑを遮断して増幅器Ｍの
動作を停止させ、装置の誤動作を防止する。

第２図で零検出器Ｐはゲート３４、遅延回路３
５および比較回路３６を含むことが示されてい
る。

第３図ではレシーバＨに含まれる入力保護につ
いて詳細に示されている。

入力保護はコンデンサＣ１に直列に接続された
抵抗Ｒ１、およびスミストリガIC１を含む。ダ
イオードＤ１および抵抗Ｒ２は並列に正電位に接
続される。抵抗Ｒ１とIC１との接続点及びアー
ス電位との間にはコンデンサＣ２が設けられる。
入力３７はラインレシーバ内の受信器回路または
その種のものからの３つの出力の１つで、レバー
の前記ふれに関する信号を発する出力に接続され
る。即ち、入力３１がレバーの前記方向に関する
信号を発するものとすれば、入力３７は入力２
８，２９，３０の１つに接続される。

従つて同一の３つの回路が設けられ、そのうち
１つは第３図に示されている。そして各々の回路
はラインレシーバへの前記３つの入力２８，２
９，３０の１つへ接続される。

入力保護の機能は以下の如くである。入力信号
がないとコンデンサＣ２は抵抗Ｒ１，Ｒ２を通じ
て正に充電されスミストリガIC１の出力は低く
なる。

前記回路の入力に負の信号が来るとＣ２はＲ２
を通じて放電する。その信号パルスの幅が部分回
路Ｒ２−Ｃ２の時定数を超えるとスミストリガが
IC１が動作してスイツチオーバーしその出力が
高くなるようにする。信号パルスが短かすぎる
と、即ち部分回路Ｒ２−Ｃ２の放電時間より短い
とスミストリガは決してスイツチオーバーせず、
その出力には何も変化が起きない。これまで記述
してきた入力保護の部分はこのように部分回路Ｒ
２−Ｃ２の放電時間により定められるある一定の
最小幅の信号パルスのみが通過を許されるように
する作用がある。

入力３７への負のパルスはコンデンサＣ１の右
側を低電位にする作用がある。Ｃ１はＲ１を通じ
て充電される。パルス幅が長いとＣ１の右側は高
電位になつてそのパルスが終わらなくてもスミス
トリガIC１がスイツチオーバーする。従つて最
大パルス幅は部分回路Ｃ１−Ｒ１の充電時間によ
り定められる。

このように入力回路を通じて、前記回路を通過
しスミストリガIC１の出力３８，３９に信号を
発することのできる最短および最長パルス幅が定
められる。１つの出力３９はデコーダＫに接続さ
れもう１方は零検出回路Ｐに接続される。

出力３８に対応する３つの入力回路の各々の出
力は第４図に示すインバーテツドオアゲートＡ
１、第２図ではゲート３４に接続される。零検出
回路ＰはさらにダイオードＤ２およびそれに直列
なスミストリガIC２を含み、その出力は第２の
インバーテツドオアゲートＡ２に接続される。ダ
イオードＤ２とIC２との間は抵抗Ｒ３およびコ
ンデンサＣ３が設けられて前記抵抗Ｒ３は正電位
に接続されまたコンデンサＣ３は大地電位に接続
される。

各々の増幅器Ｍ、好ましくはその最終ステツプ
である最終トランジスタまたは同様のものがダイ
オードＤ１乃至Ｄ１２を経て単一のスミストリガ
IC３に接続され、その出力は前記第２のインバ
ーテツドオアゲートＡ２に接続される。ダイオー
ドＤ１乃至Ｄ１２は各々抵抗Ｒ４を通じて接地さ
れる。ゲートＡ２は従つて比較回路である。ゲー
トＡ２の出力は直列に接続された付加的なスミス
トリガIC４を経てトランジスタＴのベースに接
続される。前記トランジスタは電流を前記継電器
Ｑのコイル４０に接続される。前記スミストリガ
IC４とその前方に直列に位置するダイオードＤ
１３の間でコンデンサＣ４が正電位に接続されま
た抵抗Ｒ５がアース電位に接続される。

零検出回路の機能は以下の如くである。走査信
号がレバー１乃至６のふれを走査する時に第１の
ゲートＡ１の入力４０，４１，４２のうち１つま
たはいくつかに信号が出る。信号がある時はゲー
トＡ１の出力４３は低くなる。入力信号がなく従
つてレバーのふれがない時は出力４３は高くな
り、コンデンサＣ３が充電される。回路Ｒ３−Ｃ
３により定められるある時間の後にＣ３が充電さ
れてしまうとスミストリガIC２の出力は高かつ
たものが低くなる。従つて回路Ｒ３−Ｃ３は遅延
回路であつて第２図においては３５で指し示され
また前記あらかじめ定められた時間を設定する能
力を有する。前記時間は例えば信号変換機Ｌから
増幅器Ｍへの最大パルス幅に対応する。

ダイオードＤ１乃至Ｄ１２のうち１つまたはそ
れ以上からの信号がある時、スミストリガIC３
の出力は低く、またダイオードＤ１乃至Ｄ１２か
らの信号がない時はIC３の出力は高い。

ゲートＡ２は比較回路であつて第２図では３６
で示される。ゲートＡ２はその両方の入力が低い
時、即ち増幅器Ｍの各々の最終ステツプのいくつ
かが導通しまた同時に制御ユニツトから回路Ｒ３
−Ｃ３を通してラインレシーバユニツトに達する
信号がない時にのみ信号を発する能力がある。

したがつて、ラインレシーバＨの周期的パルス
信号が停止してから所定遅延時間経過後に、増幅
器Ｍの連続信号出力が検出された場合に動作す
る。

ゲートＡ２が信号を発すると、付加的なスミス
トリガIC４がスイツチオーバしてその出力が低
くなるようにし、それによりトランジスタＴはコ
イル４０に導通するのをやめ、継電器Ｑは増幅器
Ｍへの電流をしや断する。回路Ｃ４−Ｒ５は継断
器Ｑのためのスイツチオフの遅延を提供し、それ
により継電器Ｑは前記最終ステツプからの脈動障
害信号がある時フラツタするのを防ぐ。

零検出回路は従つて制御ユニツトからの信号が
ない時、より正確にはこのような信号が来ない
時、即ちレバー１乃至６がふれを示さない時、ま
たそれと同時に最終ステツプが変換機を駆動する
時に、増幅器Ｍへの電圧はしや断され変換機の駆
動が止むことを意味する。

従つて、ラインレシーバは正しいパルス以外は
受け入れないようにプログラムされまた零検出器
Ｐは増幅器Ｍからの連続出力信号がラインレシー
バＨからの周期的パルス出力である不連続な出力
信号と一致しない時には増幅器Ｍへの電圧供給を
しや断することにおいて高度の保安が達成され
る。

上述の回路で詳細に示されていないものは市販
の規格回路である。

本発明は上述の実施例に限定されるものと見な
されるべきものではなく、特許請求の範囲内で変
更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気インパルス転送システムによる制
御ユニツトのブロツク図、第２図は前記システム
による受信機ユニツトおよび信号変換ユニツトの
ブロツク図、第３図は第２図の１ブロツクの詳細
図、第４図は第２図の１ブロツクの詳細図であ
る。 参照番号の説明、１，２，…６……レバー；３
４……ゲート；３５……遅延回路；３６……比較
回路；Ａ……発振器；Ｂ……リングカウンタ；Ｃ
……変換器；Ｄ……検出器；Ｅ……エンコーダ；
Ｆ……マルチゲート；Ｇ……ラインドライバ；Ｈ
……ラインレシーバ；Ｋ……デコーダ；Ｌ……信
号変換機；Ｍ……増幅器；Ｎ……変換機；Ｐ……
零検出器；Ｑ……継電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水力バルブまたは気圧バルブを制御するため
   に電気信号が用いられる水力機器または気圧機器
   の遠隔制御における保安装置であつて、複数のス
   プリングセンタスライドおよび当該スプリングセ
   ンタスライドに接続された複数の電気水力変換機
   または電気気圧変換機Ｎを備えた異なる機能のた
   めの操作指令用セレクタバルブを有し、周期的パ
   ルス信号によつてコード化された複数の異なる命
   令信号をケーブルを経て前記変換機を制御する受
   信機ユニツトＨに転送する制御ユニツトとが設け
   られ、前記受信機ユニツトＨの周期的パルス信号
   出力は信号変換機Ｌで所定時間圧伸して連続信号
   に変換され、さらにこの変換信号を増幅器Ｍで増
   幅して前記変換機Ｎを制御する遠隔制御における
   保安装置において、前記受信機ユニツトＨの出力
   は前記信号変換機と並列に設けられた零検出器Ｐ
   に接続され、当該零検出器Ｐは前記受信機ユニツ
   トＨから出力信号がないことを検出した時からあ
   らかじめ定められた前記信号変換器Ｌ内での所定
   圧伸時間に対応する一定の時間の後に各々の増幅
   器Ｍからの出力信号があるかどうかを検出し、当
   該増幅器からの出力信号が検出された時には当該
   増幅器Ｍへの電流供給をしや断する手段Ｑを有す
   ることを特徴とする、遠隔制御装置の保安装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記零検出器Ｐが受信機ユニツトＨの出力に
   直列に接続されたゲート３４、時間遅延回路３５
   および比較回路３６を有し、当該比較回路は各々
   の増幅器Ｍからと共に前記時間遅延回路３５から
   も信号を入力し、受信機ユニツトＨの出力からの
   信号発生と増幅器Ｍからの信号発生とを比較する
   能力を有することを特徴とする、遠隔制御装置の
   保安装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   装置において、前記零検出器Ｐが受信機ユニツト
   Ｈの出力に接続されたインバーテツドオアゲート
   （Ａ１および３４）を有し、前記ゲートの出力は
   第２のインバーテツドオアゲートＡ２に接続さ
   れ、また前記零検出器Ｐは前記第２のインバーテ
   ツドオアゲートＡ２に接続された各々の増幅器Ｍ
   からの導線が接続され（Ｄ１乃至Ｄ１２）前記第
   ２のインバーテツドオアゲートＡ２の出力が前記
   増幅器Ｍに接続された電流供給継電器Ｑを制御し
   て、いずれかの増幅器Ｍからの信号が存在するが
   受信機ユニツトＨの出力には信号が存在しない時
   に、増幅器Ｍへの電流供給が前記電流供給継電器
   Ｑによつてしや断されることを特徴とする、遠隔
   制御装置の保安装置。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   に記載の装置において、前記受信機ユニツトＨの
   出力が制御ユニツトに備えられた制御レバー（１
   乃至６）のふれの大きさを表わす信号に関しての
   み走査されることを特徴とする、遠隔制御装置の
   保安装置。 ５ 特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、ま
   たは第４項に記載の装置において、前記制御ユニ
   ツトから前記受信機ユニツトへ情報を転送するの
   にパルスが用いられる時、前記受信機ユニツトは
   ２つのRC回路Ｒ１，Ｃ１，Ｒ２，Ｃ２から成り
   当該RC回路は前記受信ユニツトに入力されるパ
   ルスの持続時間がRC回路の１つＲ２，Ｃ２によ
   り定められる時間を超えると共にもう１つのRC
   回路Ｒ１，Ｃ１により定められる時間より短かい
   時にのみそのパルスの通過を許す保護回路を有す
   ることを特徴とする、遠隔制御装置の保安装置。