JPH05216501A - デジタル制御装置の出力回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、デジタル制御装置の出力回路の出
力素子が短絡故障した場合においても、トリップ指令が
出力されたときトリップの出力信号が出力できることを
目的とする。 【構成】 演算部からの指令信号に応じ導通状態、非導
通状態となる出力素子と、この出力素子の導通状態によ
り励磁される補助リレーと、この補助リレーに連動して
開閉し出力信号を出力する常閉接点と、前記補助リレー
に並列に設けられ、前記指令に応じ前記出力素子とは逆
状態の非導通状態、導通状態となる出力禁止素子とを具
備するデジタル制御装置の出力回路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデジタル制御装置の出力
回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル制御装置の火力発電プラント等
の高信頼性が要求されるプラントへの適用が増加してお
り、従来は電磁リレーにより構成されていたプラントト
リップ回路にもデジタル制御装置が適用されはじめた。

【０００３】プラントトリップ回路は発電プラントの主
要機器であるボイラー、タービン、発電機をいかなる場
合（事故時など）にも安全に停止できるために設けられ
るものであり、プラントトリップ回路の電源断や機器の
故障によるトリップ指令の出力信号断でもプラントトリ
ップ回路が動作する様負論理（出力信号「ゼロ」でプロ
テクション回路動作）で構成されていた。

【０００４】そして、従来のプラントトリップ回路はデ
ジタル制御装置の出力信号が出力基板により増幅され、
ボイラー、タービン、発電機の保護機器を動作させる電
磁リレーに出力されていた。従来技術によるデジタル制
御装置の出力回路を図３により説明する。

【０００５】アイソレータ１はデジタル制御装置の内部
回路を制御装置の外側の回路より絶縁しており、１ａは
発光素子で１ｂは受光素子である。抵抗２はアイソレー
タ１の受光素子１ｂに流れる電流を制限するためであ
る。出力素子３は補助リレー４の励磁、無励磁制御を行
ない、それに応じ補助リレー４の接点４ｂが開閉され
る。接点４ｂは補助リレー４が無励磁で閉するｂ接点で
ある。デジタル制御装置の演算部８はアイソレータ１に
ＯＮ、ＯＦＦの指令を出力する。ここでは、それぞれＯ
Ｎで正常、ＯＦＦでトリップ状態の指令出力となる。補
助リレー４は電源断時の無励磁状態においてもプラント
の安全停止が可能な様、発電プラントが異常状態のと
き、無励磁となる様設計されている。

【０００６】プラントの正常状態では、アイソレータの
発光素子１ａが発光し出力素子３が導通となり、補助リ
レー４が励磁され接点４ｂは開となっており、プラント
トリップ信号は出力されない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、出力素
子３が何らかの原因で短絡状態となると、発電プラント
に異常が発生した場合においても、演算部８よりプラン
トトリップ指令が出力されアイソレータ１がＯＦＦとな
っても短絡した出力素子３を介し、補助リレー４は励磁
された状態のままとなる。

【０００８】従ってプラントトリップ信号が出力され
ず、プラントの重要機器を破損する事故に至り、復旧に
多大な時間と費用をかけなければならない。もちろん従
来からも、この様な事故を防ぐためのチェック方法とし
て出力信号を全て入力基板に再入力し、デジタル制御装
置内で指令信号と出力信号を比較し出力信号と指令信号
に不一致があれば異常状態と判断し、他の出力信号を適
切に処理する事で事故を最小限にとどめる様なこともと
られてきた。

【０００９】しかし出力信号を全点チェックするには出
力信号点数と同じ数の入力回路が必要となっていたばか
りか、仮にこの手法としても出力素子３の短絡故障では
補助リレー４を無励磁の状態とする事はできなかった。

【００１０】よって、本発明では、出力素子３が故障し
た場合においてもプラントトリップ指令が出力された場
合補助リレー４を無励磁状態とし、プラント保護機器の
動作信号（トリップ信号）を出力する事ができるデジタ
ル制御装置の出力回路を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】演算部からの指令信号に
応じ導通状態、非導通状態となる出力素子と、この出力
素子の導通状態により励磁される補助リレーと、この補
助リレーに連動して開閉し出力信号を出力する常閉接点
と、前記補助リレーに並列に設けられ、前記指令に応じ
前記出力素子とは逆状態の非導通状態、導通状態となる
出力禁止素子とを具備するデジタル制御装置の出力回路
である。

【００１２】

【作用】演算部から出力信号ＯＦＦ指令がアイソレータ
ーを介して入力された場合、導通状態となる出力禁止素
子を新たに追加する。それにより、出力信号出力用の出
力素子が短絡故障をおこした場合でも補助リレーに流れ
る電流を上記の追加した出力禁止素子に分流し補助リレ
ーに流す電流を補助リレーの保持電流以下に押さえる事
で、補助リレーを無励磁状態にし、プラントトリップな
どの出力信号を出力できる事が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例に係るデジタル制御装置
の出力回路の構成図である。アイソレータ１は発光素子
１ａと受光素子１ｂ，１ｃをもち、デジタル制御装置の
内部回路と外部回路を絶縁するものである。発光素子１
ａが発光すると受光素子１ｂ，１ｃは両方共導通状態と
なる。抵抗２及び抵抗５は受光素子１ａ，１ｃに流れる
電流の制限抵抗である。

【００１４】ここで受光素子１ｂが導通となると出力素
子３は導通となり又受光素子１ｃが導通となると、出力
禁止素子６は非導通となる。この場合、補助リレー４に
は出力素子３を介し励磁電流が流れ補助リレー４は励磁
状態となる。よって、常閉接点４ｂは開となっており、
トリップ信号は出力されていない。

【００１５】ここで発光素子１ａがデジタル制御装置の
演算部８からのトリップ指令によりＯＦＦとなり、消光
すると１ｂ，１ｃの受光素子はどちらも非導通状態とな
る。すると、出力素子３は非導通状態に又、出力禁止素
子６は導通状態となる。しかし、この場合出力素子３が
非導通状態の為補助リレー４及び出力禁止素子６には電
流は流れずプラントトリップ信号が補助リレー４の接点
４ｂは閉となり、トリップ信号が確実に出力される。次
に、出力素子３が短絡故障を起した場合について述べ
る。

【００１６】演算部８の出力がＯＦＦの場合アイソレー
タ１の発光素子１が消光し受光素子１ｂ，１ｃは非導通
となるが、出力素子３は短絡故障をおこしているため非
導通とはならず導通状態となっている。又、受光素子１
ｃが非導通なので抵抗５を介して出力禁止素子６に電流
が流れ込み、出力禁止素子６が導通状態となっているの
で、短絡している出力素子３を流れる電流は電流制限抵
抗７および出力禁止素子６の直列回路と補助リレー４に
分流する。

【００１７】ここで電流制限抵抗７を適当な値を選択す
る事により補助リレー４に分流する電流を補助リレー４
の保持電流以下に設定しておけば、補助リレー４を無励
磁状態とし補助リレー４の接点４ｂを閉としプラントト
リップ信号を出力することができる。

【００１８】又、本実施例では異常時の警報出力にはふ
れてないが図１の電流制限抵抗７と直列に発光ダイオー
ド、フォトカプラー、補助リレーなどの電流動作素子を
加える事で簡単に警報を出力する事は可能である。ま
た、図２のとおりアイソレータを分けても良い。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、数点の部品を追加する
事でデジタル制御装置の出力素子が短絡した場合でも発
電プラントなどのプロテクション信号を出力出来き、デ
ジタル制御装置の適用範囲を重要機器の発電プラント保
護回路に迄拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るデジタル制御装置の出
力回路の構成図

【図２】本発明の他の実施例のアイソレータの構成図

【図３】従来のデジタル制御装置の出力回路の構成図

【符号の説明】

１…アイソレータ、１ａ…発光素子、１ｂ…受光素子、
１ｃ…受光素子、２…抵抗、３…出力素子、４…補助リ
レー、４ｂ…接点、５…抵抗、６…出力禁止素子、７…
電流制限抵抗、８…演算部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演算部からの指令信号に応じ導通状態、
   非導通状態となる出力素子と、この出力素子の導通状態
   により励磁される補助リレーと、この補助リレーに連動
   して開閉し出力信号を出力する常閉接点と、前記補助リ
   レーに並列に設けられ、前記指令に応じ前記出力素子と
   は逆状態の非導通状態、導通状態となる出力禁止素子と
   を具備することを特徴とするデジタル制御装置の出力回
   路。