JPH0574290B2

JPH0574290B2 -

Info

Publication number: JPH0574290B2
Application number: JP86258655A
Authority: JP
Inventors: Maikeru Kutsuku Buruusu; Furiiman Kutsuku Henrii; Gatsutoman Jaajii
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1993-10-18
Also published as: EP0221775A1; JPS62110427A; EP0221775B1

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景発明の分野本発明は、原子力発電プラントにおけるような
複雑なプロセスにおける異常な状態に対し信頼性
のある自動応答を発生するのに用いられるプロセ
ス制御システムにおける保護装置および該保護装
置の試験方法に関する。特に、本発明は、通常付
勢されている保護装置或いは通常減勢されている
保護装置と共に用いることができる保護システム
のための票決（多数決）論理給電回路ならびに保
護機能を維持しながら、給電回路の各スイツチン
グ要素を試験するプロセス制御システムにおける
保護装置および該保護装置の試験方法に関する。関連技術の説明複雑なプロセスのための保護システムは、温
度、圧力および流量のような選択されたプロセス
パラメータならびに弁が開いているか閉じている
か或いはポンプが走転しているか停止しているか
のような種々な要素の状態を監視して、異常なプ
ロセス状態の影響を阻止或いは軽減するために責
極的な関与を要求するパラメータの測定値ならび
に要素の検出された状態値に自動的応答を行う。
このようなシステムにとつては、信頼性が高いこ
とが本質的要件である。信頼性を高めるために、
各選択されたパラメータおよび要素の状態を検知
する目的で冗長度をもつてセンサを設けることが
一般的に慣行となつている。また、冗長センサの
応答を標決する言い換えるならば、スプリヤスな
作動の確率を減少するために、活動が開始される
前に必ずしも全てではないが複数のセンサが異常
状態を検出するのを要件とするのが一般的慣行で
ある。原子力発電プラントは、このような保護システ
ムが用いられる複雑なプロセスの一例である。原
子力発電プラントにおける保護システムは複数の
機能を実行する。即ち、保護システムは、原子炉
の状態に依存し原子炉の停止もしくは引外し（ト
リツプ）を行うことができるし或はまた、弁の開
閉またはポンプその他の要素の投入或いは遮断等
のような多数の付設されている安全もしくは保護
機能を行うことができる。典型例として、引外し
機能では、通常炉心から引出された位置に制御棒
を保持している電気機械的ジヤツキが減勢され、
制御棒は炉心内に再挿入されて炉心を臨界未満の
状態にする。さらに、付設されている安全機能に
は、通常付勢されている負荷装置の減勢或いは通
常減勢されている負荷装置の付勢が含まれる。典
型的な付設安全もしくは保護機能システミにおい
ては、選択されたパラメータおよび（または）状
態の状況を検出するにに４つの冗長センサが用い
られている。各センサの応答は、設定点値と比較
されて、部分作動信号と称するデイジタル信号が
発生される。部分作動信号と称する理由は、安全
要素もしくは装置を作動するにに２つ以上のセン
サからの指示が要求されるからである。各パラメ
ータまたは状態状況に関する４つの部分作動信号
は全て、電気的に分離されている２つの同じ論理
列（論理処理列）の各々に供給される。典型例と
しては、このことは、各論理列に１組の接点を有
するリレーのコイルに各部分作動信号を印加する
ことにより達成される。各論理列はそれぞれ独立
に、部分作動信号を、例えば４のうち２（2out−
of4）のように票決して、作動信号を発生する。
２つの独立に発生された作動信号は、そこで、電
源インターフエース回路に印加される。この電源
インターフエース回路は、付設安全機能を開始す
るのに、通常付勢されている要素であれ、通常減
勢されている要素であれ負荷装置を作動するのに
２つの作動信号の存在を必要とする。このような
「２のうち２（2out−of2）」票決電源インターフエ
ース回路は、２つのチヤンネルのうちの１つに単
一の故障が生ずればそれにより不能化され得る。規制によれば、電源インターフエースを構成す
るスイツチング（切換）装置は周期的に試験する
ことが要求されている。現在、これらの試験は、
プラントをオンライン状態に留めて手動操作で行
われている。プラントの運転の中断を回避するた
めに、試験下のインターフエースと関連の作動さ
れている装置の付勢状態を変えることなく試験を
可能にするような特殊な試験手順および回路が採
用されている。プラントが運転中である間は減勢することがで
きない通常付勢されている負荷の場合に用いられ
る装置および方法としては、米国特許第3967257
号明細書に記述されているものがある。この公知
技術によれば、被験スイツチングデバイスと直列
に電流モニタが接続され、さらにこの組合せ（即
ち電流モニタとスイツチングデバイスの直列接
続）に並列に、やはり可視電流モニタが設けられ
ている第２のスイツチングデバイスが接続され
る。試験を行うに当り、負荷に対する電力を維持
するために、第２のスイツチングデバイスもしく
は装置は最初に「閉成」される。次いで被験スイ
ツチングデバイスを操作し、その間、対応の電流
モニタを介してスイツチング状態の表示もしくは
指示を観察する。試験中付勢することができない
通常減勢されている負荷は一般に、検出可能な十
分な大きさを有するが作動される装置に対する作
動電流の閾値よりも低い大きさの電流を用いてス
イツチングデバイスを働かせることにより試験さ
れている。電源インターフエースの従来の試験装置では
種々な回路分岐路における電流の存在または不在
を表わす帰還信号が用いられていたり或いは電流
の大きを表わすアナログまたはデイジタル信号が
発生されている。電流の大きさの読取りに依拠す
る試験方式と関係する１つの問題は、電流が電源
電圧の関数として変化することである。公称
120Vの直流システムの場合には、低レベル蓄電
池状態（約100VDC）と全充電蓄電池状態
（150VDC）との間では50Vの電圧変動が起り得
る。これら従来の保護システムの試験においては、
センサチヤンネルは、一度に１つずつ、センサ信
号の代りに試験信号を用いて個別に試験されてい
る。プロセスに悪影響を与えることなく負荷を一
時的に作動することができる安全もしくは保護機
能の場合には、２つの論理列が同時に試験され、
それにより電源インターフエースも試験される。
負荷の一時的作動が許容されない場合には、論理
列は一度に１つずつ試験される。電源インターフ
エースに設けられているスイツチを試験するため
にはスイツチは、個別に電源インターフエース回
路から切換により取出されて低インピーダンス試
験回路により試験される。従つて、電源インター
フエースの回路形態は、この試験を行うために変
更される。従つてこのような方式でな、要素もし
くは素子の状態は、特殊な試験によりチエツクで
きるに過ぎず、素子が故障しているか故障してい
ないかに関する表示もしくは指示を動作中に得る
ことはできない。発明の概要本発明の主たる目的は、試験中であつても単一
の故障により不能化されることがないプロセス制
御システムにおける保護装置および該保護装置の
試験方法（システムとも称する）を提供すること
にある。本発明は、また、保護機能を中断することなく
且つ回路形態に変更を齎らすことなく、通常付勢
されているスイツチおよび通常減勢されているス
イツチ双方に対して同じ回路形態で使用すること
ができるプロセス制御システムにおける保護装置
を提供することにある。好適な保護システムは、ｍ組のスイツチが複数
のスイツチ群に配列されスイツチ群を互いに並列
に接続すると共に電源および負荷と直列に接続し
た「ｍのうちｎ（ｎ out−of ｍ）」票決論理電
源インターフエース回路により実現される。各ス
イツチ群は、ｍ組のスイツチの内それぞれ異つた
組から１つづつ選択されて直列に接続された異つ
たｎ個のスイツチから構成される。複数のスイツ
チ群はｍ組のスイツチの内少なくともｎ個のスイ
ツチの作動で、負荷装置が作動されるように１度
にｎ個ずつ、ｍ組の全ての可能な組合せを含む。
各スイツチは、各スイツチ群を経る漏洩路を形成
するように抵抗器により分路される。しかしなが
ら、分路抵抗器のインピーダンスは、漏洩電流が
負荷を付勢するには不充分となるように、閉状態
のスイツチのインピーダンスよりも数桁大きくな
るように選択される。各スイツチ群と関連して設
けられてスイツチ群におけるインピーダンス変化
に応答する。検出器が、スイツチの状態を表わす
信号を出力する。この場合、検出器は、何れのス
イツチも作動されていない場合に第１の値を有す
るデイジタル信号を発生し、スイツチ群の内の少
なくとも１つのスイツチが作動された時に第２の
値を有するデイジタル信号を発生するようにする
のが好ましい。本明細書および特許請求の範囲の記述全体に亘
つて用いられる術語「作動されるもしくは作動さ
れた」は、関連の装置もしくはデバイスが動作状
態にあることを意味する。即ち、常閉スイツチは
作動されて開になり、他方常開スイツチは作動さ
れて閉になる。同様にして通常減勢されている負
荷は作動された状態では付勢され、通常付勢され
ている負荷は減勢されることになる。本発明は、その広い態様において、負荷と、該
負荷に接続可能な電源とを備え、「３のうち２
（2out−of3）」票決給電回路を用いるプロセス制
御システムにおける試験可能な保護装置におい
て、直列に接続された３つのスイツチ群を構成す
る３対のスイツチであつて、前記各スイツチ群
は、前記３対のスイツチのうち互いに異なる対か
ら１つずつ選択されて並列に接続された２つのス
イツチを備え、前記負荷は前記直列に接続された
３つのスイツチ群を介して電源に接続されるよう
にした前記３対のスイツチと、３つの独立した作
動信号を発生するための手段と、前記作動信号の
それぞれ異なつた信号を独立に前記３対のスイツ
チのうちの１つに印加して該１つのスイツチを作
動しそれにより３つの作動信号のうち少なくとも
２つの作動信号が発生された場合にのみ前記負荷
装置を作動する手段と、各スイツチ群を分路して
前記電源と負荷装置との間に漏洩路を設ける抵抗
器と、前記電源から引出される電流を測定するた
めの電流検出器とを備え、前記抵抗器のインピー
ダンスは、前記漏洩路を経る電流が前記負荷を作
動するのには不十分であるがスイツチが作動され
ているか否かを前記電流測定手段が検出するのに
は十分であるように、閉成されたスイツチのイン
ピーダンスよりも数桁大きいインピーダンス値を
有し、それにより、一度に１つの作動信号を別々
に発生することにより、前記負荷装置を作動する
ことなく前記スイツチの動作を試験できるように
したことを特徴とするプロセス制御システムにお
ける保護装置を提供するにとにある。このような保護装置の一実施態様に例えば、３
つの作動信号のうち任意２つの作動信号に応答し
て負荷を作動する給電回路は、それぞれ２つのス
イツチからなる３つの群に接続された３対のスイ
ツチを備えており、各群における２つのスイツチ
はそれぞれ異なつたスイツチ対と組合されて並列
に接続される。３つのスイツチ群は互いに直列に
接続され且つ電源を横切つて負荷と直列に接続さ
れる。作動信号の１つは、任意２つの作動信号の
存在で負荷が作動されるようにスイツチ対の各々
を作動する。負荷が通常付勢されている装置であ
れ或いは通常減勢されている装置であれ、同じ回
路形態が用いられる。通常減勢されている装置の
場合は、スイツチは通常開であつて、作動された
時に閉成される。逆に、負荷が通常付勢されてい
る装置の場合には、常閉スイツチが用いられる。
従つて、通常付勢されている負荷の場合には、負
荷は、電源から切離すことにより作動され、他方
通常減勢されている負荷は電源に接続することに
より作動される。本明細書において開示されているように、給電
回路は各スイツチ群を抵抗器で分路して、該抵抗
器が相俟つてスイツチ回路を経る漏洩路を形成す
るようにして試験される。これら抵抗器の値は、
閉状態のスイツチのインピーダンス値よりも数桁
大きく然も漏洩電流では負荷が付勢されないが、
しかし負荷に流れる電流を測定する漏洩電流検出
器により検出することができるように選択され
る。給電回路は、一度に１つの作動信号を発生し
て２つの異なつたスイツチ群の１つのスイツチか
らなる関連のスイツチ対を作動することにより試
験される。常開スイツチの閉成により齎らされる
電流の増加または常閉スイツチの開成に起因する
電流の増加は、電流検出器によつて検出される。
作動信号によつて制御される１つのスイツチが応
答し他のスイツチが応答しない場合には、電流の
変化はそれ程大きくはないが、しかしながら検出
はされる。試験が行われている間、給電回路は動
作状態に留まり、負荷は残りの作動信号のいずれ
かが発生された際に作動されるのでシステムは単
一の故障に影響を受けることはない。作動信号の発生および検出された電流の監視
は、自動試験装置もしくは回路の制御下に置くこ
とができる。さらに、電流を監視することによ
り、作動中、或いは休止期間中の何れにおいても
任意のスイツチの故障は、慣用のシステム試験の
場合のように待機する必要はなく故障が生起した
時点で検出することができる。負荷をｍ個の作動信号の内ｎ個の作動信号によ
り作動できる電源もしくは給電回路の試験に対し
ても、一般に、同じ基本的構成および方法を用い
ることができる。このような給電もしくは電源回
路において、ｍ組のスイツチは、電源を横切つて
負荷と直列に接続された複数のスイツチ群として
配設される。各群は並列に接続されたｎ個のスイ
ツチを含み、各群におけるｎ個のスイツチの各々
には上記スイツチ組の内の異つた組のスイツチが
組合わされる。所要のスイツチ群の数は、一度に
ｎ個ずつｍ個の組から取出されるスイツチの可能
な異つた組合せの数の関数である。従つてｍ個の
作動信号がそれぞれスイツチ組の１つを作動する
とすれば、負荷は、ｍ個の作動信号の内ｎ個の作
動信号が発生された時に作動される。上に述べた
「３のうち２」の論理の場合と同様に、常閉スイ
ツチまた常開スイツチをそれぞれ用いることによ
り負荷は通常付勢されている負荷であつても通常
減勢されている負荷であつても良い。複数の直列
に接続されたスイツチ群の各々は、閉じたスイツ
チのインピーダンスよりも数倍大きいインピーダ
ンスを有する抵抗器により分路されて、スイツチ
ング回路を経る漏洩路が形成され、この漏洩路に
おける電流は、負荷を付勢するには不充分である
が電流検出器により検出されるには充分な大きさ
を有する。数ｍおよびｎが大きくなればなる程、
電流に対する単一のスイツチの故障の相対的影響
は小さくなり、検出のために更に感度の高い設備
が必要とされる。選択したパラメータに対し冗長センサが部分作
動信号を発生し、該部分作動信号は全て３つの論
理列に印加され、一方該論理列はそれぞれ選択さ
れた票決論理に基いて作動信号を発生する原子炉
のための保護システムに適用した場合、本発明の
「３のうち２（2out−of3）」票決給電もしくは電鍵
回路は、その試験機能と共に、スイツチの故障に
関し連続的に監視することができ、回路形態を変
更することなく試験可能で、試験中でも単一の故
障に影響を受けることなくしかも通常付勢されて
いる負荷或いは通常減勢されている負荷と関連し
て使用することができるシステムを提供するもの
である。好適な実施例の説明本発明の詳細に渡つての理解は、単なる例とし
て示す好適な実施例に関する添付図面を参照して
以下の説明から得られるであろう。本発明は、原子力発電プラントのための保護装
置もしくはシステムに適用されるものとして説明
するが、しかしながら、本発明はまた他の多くの
型式の複雑なプロセスのための保護システムにも
具現し得るものであることを述べておく。第１図
に示すように、図示の実施例によるシステム１
は、圧力、温度、流量、放射線レベル等々のよう
な選択されたプラントのパラメータおよび（また
は）弁が開いているか閉じているか或いはポンプ
が走転しているか否かのような種々の要素の状態
を監視するための４つの冗長センサ群３を備えて
いる。このシステムが、特定の保護もしくは安全
機能に用いられる場合には、センサ群３は、唯１
つのプラントのパラメータまたは状態或いは複数
のプラントのパラメータまたは状態を監視するこ
とができる。各センサ群３によつて発生される信
号は、第１図において識別番号＃１ないし＃４を
付して表わした別々のチヤンネルセツト５に印加
される。これらチヤンネルセツトにおいて、セン
サ信号の検出値が解析され、選択された設定点値
と比較することにより異常状態の表示が行われ
る。或る種の事例においては、測定パラメータの
値は、制御システム工学の分野で良く知られてい
るように、異常状態を指示するために制限値と比
較される他のパラメータを計算するのに用いられ
る。各チヤネルセツトは、当該チヤンネルセツト
のセンサ群が、関連の安全もしくは保護機能の作
動を正当化する状態を検知しているか否かを指示
するデイジタル出力信号を発生する。安全もしく
は保護機能を開始するためには、２つ以上のチヤ
ンネルセツトによる確認が要求されるので、これ
らデイジタル信号は「部分作動信号」と称され
る。各チヤンネルセツト５からの部分作動信号はそ
れぞれ、第１図に記号Ａ，ＢおよびＣを付して識
別した３つの独立した論理列７に印加される。冗
長部分作動信号間の分離（隔離）を行うために、
これら信号は、現在一般的慣行となつているよう
に、各論理列に設けられている別々のリレーのコ
イルに各信号を印加する等して互いに電気的に分
離される。これらリレーにおけるコイルと接点と
の分離で、作動信号間ならびに論理列間における
電気的分離もしくは隔離が実現される。また、リ
レーの代りに固体スイツチが用いられる光学的分
離器（オプチカルカプラー）により分離を行うこ
ともできよう。論理列７は、４つのチヤンネルセツト５から受
信した部分引外し（トリツプ）信号を独立に票決
して、予め規定された数の部分引外し信号が検出
された場合に関連の出力線路９に作動信号を発生
する。典型例として、これら論理列では、「４の
うち２もしくは2out−of4」票決論理が採用され
ている。即ち、論理列が作動信号を発生するため
には、４のチヤンネルセツトのうち２つのチヤン
ネルセツトが部分作動信号を発生していなければ
ならないという票決論理である。この方式もしく
はスキーマによれば、４つのチヤンネルセツトの
うち２つのチヤンネルセツトにより部分作動信号
が発生されるような事故もしくは故障に対して対
処することができ、他方、作動信号を発生するの
に唯１つの部分引外し信号しか要求されないとし
た場合に生起するであろうスプリヤスな引外しの
可能性もしくは確率は軽減される。全ての事象が
正常に進行している過程において異常状態が生起
すると、４つのチヤンネルセツト５は全て部分作
動信号を発生し、３つの論理列７全てが作動信号
を発生するであろう。勿論、論理列７により「４
のうち２」以外の票決論理もしくはストラテイジ
ーを採用し得ることは言う迄もない。線路９に現われる作動信号は、第１図において
総括的に参照数字１３で表わされている電源イン
ターフエースを介し、電源Ｖによる負荷装置１１
の付勢を制御するのに用いられる。この負荷装置
は、関連の異常状態の検出に対して自動的に応答
する電気的に作動される任意の型の装置もしくは
デバイスとすることができる。例えば、このよう
な装置として、ポンプ、電気制御弁、加熱器、回
路遮断器その他の電動機駆動装置が挙げられる。
第１図のシステムにおいて、負荷装置１１は、通
常減勢されている装置としてあるが、本発明はま
た、通常付勢されている負荷装置と関連しても実
施し得るものであることは理解されるであろう。電源インターフエース１３は、電源Ｖと負荷装
置１１との間に直列に接続されたスイツチ回路網
を備えている。第１図の回路において、スイツチ
は、個別にＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１および
Ｃ２として識別されているリレー１７の常開接点
１５から構成される。２つのリレー１７のコイル
１９は、各論理列７からの出力線路９に接続され
ている。これらコイルの接点は、それぞれ２つの
接点からなる３つの接点群２１の形態に接続され
ており、各接点群における２つの接点は並列に、
そして接点群は互いに直列に接続されている。各
群における２つの接点には、異なつた論理列によ
り付勢されるリレーが組合される。即ち、第１の
群はリレーＢ１およびＡ２のメーク接点からな
り、第２の群はリレーＡ１およびＣ１の接点から
なり、そして第３の群はリレーＢ２およびＣ２の
接点からなる。従つて、第１図から明らかなよう
に、３つの論理列７のうちの２つの論理列により
線路９に発生される作動信号の任意の組合せで、
電源インターフエース回路１３における接点は閉
ざされて、電源Ｖと負荷装置１１との間に給電回
路が閉結されて負荷装置１１が作動される。この
電源インターフエース回路の構成によれば、スプ
リヤスな作動に対する保護のためには、少なくと
も２つの論理列による異常状態の確認が要求さ
れ、然も任意の１つの論理チヤンネルにおける故
障でシステムが不能化されることはない。本発明の他の利点は、膜通常付勢されている負
荷装置ならびに通常減勢されている負荷装置に対
して同じ基本的構成の電源インタフエースを用い
ることができる点にある。即ち、第２図に示して
あるように、各論理列作動線路９に接続されてい
るコイル１９′を有する２つのリレー１７′の常閉
ブレーク接点１５′は、それぞれ並列に接続され
た２つの接点からなる３つの直列接続された接点
群の形態で設けられている。この回路構成におい
ては、スイツチング回路１３′を経る路は、３つ
の線路９のうち２つの線路に作動信号が発生され
ない限り完結した状態に留まる。この回路構成に
おいては、負荷装置は該負荷装置１１′に対する
電力供給を遮断することにより作動される。この
回路構成においても、３つの論理列のうちの２つ
の論理列による確認が要求されるのでスプリヤス
な作動は低減され、然も単一の故障もしくは事故
によりシステムが不能化されることはない。本発明は、第１図および第２図に示したような
保護システムを試験するための独得な構成を備え
ている。これらの図に示してあるように、リレー
接点の各群２１または２１′は、抵抗器２３によ
り分路されており、この抵抗器２３は、リレー接
点の３つの群が直列に接続されているところか
ら、回路１３または１３′を経る漏洩路を形成す
る。電流検出器２５は、負荷１１または１１′な
らびに抵抗器２３を経る漏洩路を含むスイツチン
グ回路１３または１３′を介して電源から引出さ
れる電流を測定する。この電流検出器２５により
検出された電流は試験回路もしくはテスタ２７に
印加され、該試験回路２７は、試験入力に基づい
て検出電流を分析し、被験要素の状態を判定す
る。抵抗器２３の抵抗値は、これら抵抗器を流れる
漏洩電流で負荷装置１１；１１′が起動されるこ
とはないが、但し漏洩電流が電流検出器２５によ
り検出されるように十分に大きな値に選択され
る。これら抵抗器２３の値はまた、接点１５；１
５′と直列接続で示した抵抗器２９；２９′で表わ
される該接点１５；１５′の接触抵抗の値よりも
数桁程大きく選択され、従つて、閉成された接点
１５；１５′を流れる電流は関連の分路抵抗器２
３を流れる電流よりも測定上大きくなる。この構成によれば、負荷装置が正常に付勢され
た状態にあるにしろ或いは減勢されている状態に
あるにしろ、回路形態もしくは構成を変更するこ
となく、然も保護機能を連続的に維持しながら、
負荷装置を作動することなく、電源インターフエ
ースを自動的に試験することができる。第１図を
参照するに、試験回路もしくはテスタ２７は、一
度に１つの論理列７に信号を送出して、チヤンネ
ルセツト５からの入力を遮断し、当該入力信号を
試験信号と置換する。論理列の試験に当つては、
試験回路により、これら試験信号の種々な組合せ
を発生することができる。これら試験信号の或る
組合せでは、関連の作動線路９に作動信号が発生
されて、それにより関連のリレーが付勢される。
例えば、論理列Ａの試験中、リレーＡ１およびＡ
２が付勢される。これらリレーの常開接点１５が
閉成すると、該接点の接触抵抗が、抵抗器２３と
並列に挿入され、電源インターフエース１３の最
初の２つの接点群が分路されて、負荷と直列の全
抵抗値は減少する。この結果、負荷に対する電流
が増加し、これは、電流検出器２５により検出さ
れて、線路３１を介し試験回路２７に伝達され
る。最も下側の接点群２１内の接点１５はいずれ
もこの時点では閉じていないので、全ての電流
は、当該接点１５に関連の抵抗器２３を流れるこ
とになり、電流が増加しても負荷装置１１を作動
する程高レベルまで増加することはない。従つて
明らかなように、リレーＡ１またはＡ２の１つが
故障し、その接点が試験中閉成しなくても、電流
は論理列が作動されない状態での電流レベルを越
えて増加するが、しかしながら、２つのリレーが
適切に動作した場合の電流レベルよりも小さい。
と言うのは、全電流は抵抗器２３のりちの２つの
抵抗器を流れるからである。このようにして、試
験シーケンスでは、電源インターフエース１３に
設けられている各リレーの動作を試験することが
できる。他の論理列７も類似の仕方で逐次試験される。
試験中は、電源インターフエース１３の票決論理
は、「３のうち２」の論理から「２のうち１」の
論理に変換される。即ち、試験回路により誘起さ
れる作動信号を１つの論理列が発生している場
合、他の論理列のうちの唯１つの論理列で作動さ
れる負荷装置の異常状態を検出することができ
る。例えば、チヤンネルＡが試験中であるとする
と、チヤンネルＢまたはＣのいずれかのチヤンネ
ルからの作動信号で、負荷装置１１を付勢する電
源インターフエースを経る低抵抗路が完結され
る。この変換は、回路形態に変更を伴うことなく
達成される。また、電源インターフエースは、先
行技術の場合のように、試験中他の動作チヤンネ
ルにおける単一の故障により不能化されることは
ない。負荷装置が通常付勢されている場合の第２図の
回路の試験は、第１図と関連して述べたのと類似
の仕方で実施される。この場合、試験中リレーの
作動で電流は低減される。また、作動すべきリレ
ーのうちの１つに故障があつても、この故障は試
験回路により検出される。と言うのは、この場合
には、電流は、２つのリレーが作動された場合程
大きく減少することはないからである。第１図及び第２図の回路の動作の一例として、
下記の表には、抵抗器２３の値が10キロΩ、接
点１５，１５′の接触抵抗２９，２９′が1Ω、負
荷装置１１，１１′の抵抗が500Ωそして電圧Ｖが
直流125ボルトである特定の条件下で検出される
電流値が掲げてある。

【表】

【表】上の表から明らかなように、本発明は、電源イ
ンターフエース回路１３，１３′における各論理
列７および各スイツチ１７の性能を監視する能力
を与える。即ち、本発明によれば、各要素が特定
的に試験できるばかりではなく、これら要素のオ
ンライン連続監視を行うのに適用することができ
るのである。例えば、プラントが正常に運転して
いる場合或る１つの論理的に故障が生じて作動線
路９の１つに単一の作動信号が誤つて発生された
場合、このことは、負荷電流の変化により検出さ
れる。同様にして、電源インターフエース１３，
１３′におけるスイツチ１５，１５′のいずれか１
つに故障が生じても、この故障も負荷電流におけ
る変化として検出される。負荷装置の作動中に
は、３つの論理列全てではなく３つの論理列のう
ちの２つにより検出が行われる。電源インターフエース試験回路構成は、「３の
うち２もしくは2out−of3」票決論理回路の試験
に限定されるものではない。例えば、この試験回
路は、それぞれ、第３図および第４図に示すよう
に通常減勢されている負荷および通常付勢されて
いる負荷に対する従来の「２のうち２もしくは
2out−of2」票決論理電源インターフエースを試
験しモニタもしくは監視するのにも用いることが
できる。実際、ｍ組のスイツチを有し、スイツチ
が、電源と負荷との間に直列に接続されている複
数のスイツチ群に配列されている限りにおいて任
意の電源インターフエース回路に適用することが
可能である。各スイツチ群は、少なくともｎ組の
スイツチの作動で、負荷が付活されるように全て
並列に接続された異なつたスイツチ組から１つず
つ選択されたｎ個のスイツチから構成される。抵
抗器２３のような抵抗器で、ｍ群のスイツチの
各々が分路されて回路を経る漏洩路が設定され
る。この一般論をｍ＝３、ｎ＝２である第１図の
回路に適用した場合、直列に接続された３つのス
イツチ群があり、各スイツチ群は、並列に接続さ
れた異なつたスイツチ組から１つずつ選択された
２つのスイツチを備えており、従つて、３組のス
イツチの中で３つのうち２つのスイツチが作動さ
れた場合、通常付勢されている負荷であるか或い
は通常減勢されている負荷であるかに関係無く負
荷は作動される。次に、第５図ないし第７図を参照し、原子力発
電プラントのための保護システムに適用される例
と関連して本発明の上記システムを説明する。し
かしながら、このシステムはまた、他の多くの形
式の複雑なプロセスのための電源インターフエー
ス装置に適用可能であることは言う迄もない。第
５図に示すように、図示の実施例によるシステム
１は、圧力、温度、流量、放射レベル等々のよう
な選択されたプラントのパラメータおよび（また
は）弁が開いているか閉じているか或いはポンプ
が走転しているか否かのような種々な要素の状態
を監視するための４つの冗長センサ群３を備えて
いる。このシステムが、特定の保護もしくは安全
機能に用いられる場合には、センサ３は唯１つの
プラントのパラメータまたは状態或いは複数のプ
ラントのパラメータまたは状態を監視することが
できる。各センサ群３によつて発生される信号
は、第５図において識別番号＃１ないし＃４を付
して表わした別々のチヤンネルセツト５に印加さ
れる。これらチヤンネルセツトにおいて、センサ
信号の検出値が解析され、選択された設定点値と
比較することにより異常状態の表示が行われる。
或る種の事例においては、測定パラメータの値
は、制御システム工学の分野で良く知られている
ような、異常状態を指示するために制御値と比較
される他のパラメータを算出もしくは計算するの
に用いられる。各チヤンネルセツトは、当該チヤ
ンネルセツトのセンサが、関連の安全もしくは保
護機能の作動を正当化する状態を検知しているか
否かを指示するデイジタル出力信号を発生する。
安全もしくは保護機能を開始するためには、２つ
以上のチヤンネルセツトによる確認が要求される
ので、これらデイジタル信号は「部分作動信号」
と称することにする。各チヤンネルセツト５からの部分作動信号はそ
れぞれ、第５図に記号Ａ，ＢおよびＣを付して示
した３つの独立した論理列７に印加される。冗長
部分作動信号間の分離を行うために、これら信号
は、現在一般的に慣行となつているように、各論
理列に設けられている別々のリレーのコイルに各
信号を印加する等して互に電気的に分離される。
これらリレーにおけるコイルと接点との分離で、
作動信号間ならびに論理列間における電気分離
（隔離もしくは絶縁）が実現される。また、リレ
ーの代りに固体スイツチが用いられる光学的分離
器（オブチカルカプラ）により分離を行うことも
できよう。好ましくはマイクロコンピユータシステムとす
ることができる論理列７は、４つのチヤンネルセ
ツト５から受信した部分引外し（トリツプ）信号
を独立に票決して、予め規定された数の部分引外
し信号が検出された場合に関連の出力線路９に作
動信号ａ，ｂまたはｃを発生する。典型例とし
て、これら論理列では「４のうち２（2out−of4）」
票決論理が採用されている。即ち、論理列が作動
信号を発生するためには、４つのチヤンネルセツ
トのうち２つのチヤンネルセツトが部分作動信号
を発生していなければならないという票決論理で
ある。この方式もしくはスキーマによれば、４つ
のチヤンネルセツトのうちの２つのチヤンネルセ
ツトにより部分作動信号が発生されるような事故
もしくは故障に対して対処することができ、他
方、作動信号を発生するのに唯１つの部分引外し
信号しか要求されないとした場合に生起するであ
ろうスプリヤスな引外しの可能性もしくは確立は
軽減される。全ての事象が正常に進行している過
程において異常状態が生起すると、４つのチヤン
ネルセツトは全て部分作動信号を発生し、３つの
論理列７全てが作動信号を発生するであろう。勿
論、論理列７により「４のうち２」以外の票決論
理もしくはストラテイジーを採用し得ることは言
う迄もない。線路９に現われる作動信号は、第５図において
総括的に参照数字１３で表わされている電源イン
ターフエースを介し電源Ｖによる負荷装置１１の
作動を制御するのに用いられる。この負荷装置１
１は、関連の異常状態の検出に自動的に応答する
電気的に作動される任意の型の装置もしくはデパ
イスとすることができる。例えば、このような装
置として、ポンプ、電気制御弁、加熱器、回路遮
断器、その他電動機駆動装置が挙げられる。第５
図のシステムにおいて、負荷装置は通常減勢され
ている装置としてあるが、本発明はまた、通常付
勢されている負荷装置と関連しても実施し得るも
のであることは理解されるであろう。電源インターフエース１３は、電源Ｖを横切つ
て負荷装置１１と直列に接続されたスイツチ回路
網を備えている。第５図の回路において、スイツ
チは、個別にＡ、(A)、Ｂ、(B)、Ｃおよび(C)として
識別されているリレー１７の常開接点１５から構
成される。２つのリレーコイル１７は、各論理列
７からの出力線路９に接続されている。これらコ
イルの接点は、それぞれ２つの接点からなる３つ
の接点群１９の形態に接続されており、各接点群
における２つの接点は直列に、そうして接点群は
並列に接続されている。各群における２つの接点
は、異なつた論理列により付勢されるリレーの接
点の組合せからなる。従つて、第１の群はリレー
ＡおよびＢのメーク接点からなり、第２の群はリ
レー(A)および(C)の接点からなり、そして第３の群
はリレー(B)およびＣの接点からなる。従つて、第
５図から明らかなように、３つの論理列７のうち
の２つにより線路９に発生される作動信号の任意
の組合せで、電源インターフエース回路１３にお
ける関連の接点が閉ざされて、電源Ｖと負荷装置
１１との間に電流回路が閉結されて負荷装置１１
が作動される。この電源インターフエース回路の
構成によればスプリヤスな作動に対する保護のた
めに、少なくとも２つの論理列による異常状態の
確認が要求され、然も任意の１つの論理チヤンネ
ルにおける故障でシステムが不能化されることは
ない。別法として、２つの接点組を有する１つの
リレーを、各論理列に接続されたリレーＡおよび
(A)のような２つの別個のリレーの代りに使用する
ことができよう。電源インターフエイス１３にオンライン試験能
力を付与するために、スイツチ１５の各々は、抵
抗器Ｒ１により分路され、そしてスイツチング回
路の各分岐には電流モニタもしくは監視回路２１
が接続されている。マイクロプロセツサベースの
試験回路もしくはテスタ２３は、試験信号を発生
し、これら試験信号は、線路２５を介して論理列
に印加されて該論理列により作動信号ａ，ｂおよ
びｃを選択的に発生せしめる。電流モニタ２１の
各々により検出された電流は線路２７を介して試
験回路２３に帰還される。抵抗器Ｒ１は、電源インターフエース１３の各
スイツチ群１９を経る漏洩路を提供するものであ
るが、しかしながらこれら抵抗器は、全漏洩電流
により負荷１１が作動されないように、閉じたス
イツチのインピーダンスよりも数桁大きいインピ
ーダンスを有するように選択されている。例え
ば、120Ωのインピーダンスを有する負荷装置１
１ならびに120ボルトの電源電圧に対して、抵抗
器Ｒ１の適当な値は30000Ωである。このような
条件下で、スイツチング回路の１つの分岐路にお
ける２つのスイツチが開いているとすれば、対応
の電流モニタ２１は、約２ミリアンペアの電流を
検知し、負荷は作動されない。この状態を「オ
フ」状態と定義する。スイツチのうちの１つを閉
ざすと、電流は約４ミリアンペアとなり、この状
態を、メーク接点を用いているインターフエース
の「オン」状態と定義する。但しこの電流レベル
でも負荷は依然として作動されない。群１９の２
つのスイツチを閉じると、電流は約１アンペアと
なり、負荷は作動される。この状態もまた「オ
ン」状態と定義される。単純な「オン」表示は、１つの群の２つのスイ
ツチのうちのいずれが閉じているかを表示しない
が、各装置の動作可能性は、試験回路２３を用い
て入力を強制的に行いスイツチング回路における
各分岐の「オフ／オン」状態をモニタすることに
よりチエツクすることができる。即ち、試験回路
２３は、試験信号パターンを発生し、電流モニタ
２１により帰還された測定結果を記憶されている
予測応答パターンと比較する。予測応答パターン
からの偏差は、機能不全の表示と同定される。次表は図示の通常減勢されている負荷に対す
る第５図の電源インターフエース回路のための試
験シーケンスを示す。

【表】第５図の回路はまた、通常付勢されている負荷
と関連して使用することもできる。この場合に
は、スイツチ１５は関連のリレーのブレーク接点
だけから構成され、そして負荷装置１１は、作動
信号ａ，ｂおよびｃの３つのうちの２つの信号の
発生に応答して付勢回路を遮断することにより作
動される。この場合「オフ」状態は、ブレーク接
点群のうちの少なくとも１つのブレーク接点が開
である状態として定義される。ブレーク接点を用
いる電源インターフエース回路１３は、試験装置
２３の指令下で、作動信号パターンの発生により
上述したのと同じ仕方で試験される。次表は、
通常付勢されている負荷を有する第５図の回路の
試験シーケンスを示す。

【表】本発明は、試験シーケンスに対し回路形態にお
ける変更を必要とせず、従つて、抵抗器Ｒ１およ
び電流モニタ２１は通常動作中有効に存続するの
で、システムは、保護機能を劣化することなく連
続的に監視することができる。従つて、全ての電
流モニタは、通常付勢されている負荷に対しては
「オフ」であるべきであり、そして試験が行われ
ていない正常動作状態においては、通常減勢され
ている負荷に対し「オン」状態になるべきであ
る。逆に、原子炉の状態から保護機能の発動が要
請される場合には、上述したのとは反対の状態に
なるべきである。これら全ての「オン」または
「オフ」状態からの逸脱はシステムにおける機能
不全を表し、この機能不全は連続的監視により、
試験シーケンスを持つことなく生起時点で検出す
ることができる。。先に述べた電源Ｖの電圧の大きさにおける大き
な変動の効果を克服するために、スイツチ１５か
らなるスイツチ群１９は、第６図に示すように並
列抵抗器ブリツジの直列回路に設けられる。各群
の抵抗器で分路されたスイツチ１５は、ホイート
ストンブリツジ回路の１つの辺を形成し、第１の
節点２９で第２の辺を形成する基準抵抗器Ｒ３と
直列に接続される。ブリツジ回路の残りの２つの
辺を形成する基準抵抗器Ｒ５およびＲ６は、第２
の節点３１に基準電圧V_refを発生する。抵抗器Ｒ
５およびＲ６により形成される辺は、共通の基準
電圧V_refが発生されるように３つのブリツジ回路
の各々により共有される。各ブリツジは、接点２
９および３１間において比較器３により橋絡さ
れ、該比較器３は、抵抗器で分路されているスイ
ツチ１５の関連の群によつて発生される電圧降下
を基準電圧V_refと比較する。この比較器３は、第
１の節点２９における電圧が基準電圧V_refを越え
た場合に「オン」状態を取るデイジタル出力を発
生し、該「オン」状態は、抵抗器分路常開スイツ
チのうちの少なくとも１つが閉じていることを表
わし、そして基準電圧V_refが節点２９の電圧を越
えた場合には、比較器３のデイジタル出力は「オ
フ」状態を取り、２つのスイツチが開であること
を表わす。表および表を参照すれば明らかな
ように、インターフエースが取ることができる各
スイツチング状態は、試験回路２３により与えら
れる入力に照らして各比較器３のデイジタル状態
をチエツクすることにより確認することができ
る。ブリツジ回路の主たる利点は、電源電圧の変化
（この電源電圧の変化は節点２９における電圧に
変化を生ぜしめることは言う迄もない）が、基準
電圧V_refにおける相似の変化により補償されるこ
とにある。例えば、R1＝30kΩ、R3＝2Ω、R5＝
450kΩ、そしてR6＝20Ωと選択した場合、120ボ
ルトの電源電圧でV_ref＝5.33ミリボルトとなり、 V_a＝４ミリボルト（両スイツチ開） V_a＝８ミリボルト（１スイツチ開）上から明らかなように、抵抗器Ｒ５およびＲ６
の値は、基準電圧V_refが、両スイツチが開である
場合の節点２９の電圧であるV_aの値と１つのス
イツチが閉じているV_aの値とのほぼ中心の値と
なるように選択されている。電源電圧が100ボル
トに降下すると、V_refは4.4ミリボルトに降下し、
そして V_a＝3.33ミリボルト（両スイツチ開） V_a＝6.66ミリボルト（１スイツチ開）となる。同様にして電源電圧が150ボルトに上昇
すると、V_ref＝6.66ミリボルトとなり V_a＝５ミリボルト（両スイツチ開） V_a＝10ミリボルト（１スイツチ開）となる。このように、電源電圧の大きな範囲に渡
り、比較器引外し点V_refはV_aの２つの可能な値の
ほぼ中心値に留まり、然もこれら２つの可能な値
は、互いに明確に区別し得る値に留まることに注
意されたい。本発明の別の利点は、線路２７上の帰還信号
が、スイツチング状態が導出される電流の大きさ
だけではなくインターフエースのスイツチング
（切換）状態を直截的に特定する３つの単一ビツ
ト信号からなる点にある。上の分析は、常開出力を備えているインターフ
エース回路の試験にも当嵌る。常閉出力型のイン
ターフエースの場合には、比較器の基準は殆んど
零である。と言うのは、電圧降下の大部分は、抵
抗器Ｒ１が閉じたスイツチにより分路されて負荷
１１に現れるからである。第６図に示すように、
10ボルトの電源およびこの例では200kΩに選択さ
れた抵抗器Ｒ７で、基準電圧には１ミリボルトの
小さいバイアスが加えられて、それにより、比較
器は、ブリツジを横切つて現れる電圧が辺の１つ
が付勢されていることに起因し小さい場合でも機
能することができる。比較器３に印加される電圧
V_aは、スイツチ１５の３つの群１９全てが導通
している時には0.66ボルトである。試験中の場合
と同様に、２つのスイツチ群において常閉スイツ
チが開となり、１つのスイツチ群だけが導通して
いる場合には、２つの導通していないスイツチ群
により関連の比較器３に印加される電圧V_aは零
ボルトとなり、そして導通しているスイツチ群に
より比較器に印加される電圧は約２ボルトとな
る。１ミリボルトのバイアスをV_refに加えること
により、導通しているスイツチ群に対するV_aと
V_refとの間には明確な差が生じ、この場合にも電
源電圧の変動にも拘わらず信頼性の高い単一ピツ
トのデイジタル信号が発生される。第７図は、固体スイツチングデバイスを用いた
本発明による直流電源インターフエースを具現す
る実際的な回路例を示す図である。リレーの代り
に、負荷１１と電源１２との間にはスイツチング
デバイスとして電力電界効果トランジスタもしく
は電力FET３５が用いられている。これらFET
は、交流論理信号を直流制御信号に変換する慣用
の駆動回路３７を介して論理列７により発生され
る矩形波作動信号ａ，ｂおよびｃにより切換され
る。この駆動回路に設けられている変成器３９
は、論理列７と電源インターフエース１３との間
に分離を実現する。第６図の電源インターフエースの場合と同様
に、第７図のFETは抵抗測定ブリツジ回路形態
に構成されている。各スイツチ群のための出力回
路４１は、抵抗器Ｒ５およびＲ６によつて発生さ
れる電圧V_refを節点２９における電圧と比較する
比較器３３を備えている。節点２９の電圧は、ス
イツチングノイズをコンデンサＣ１によりろ波し
て入力抵抗器Ｒ４を介して比較器３３の正の入力
端に印加される。LED４３は、電圧V_aがV_refを
越えると、比較器３３のデイジタル出力により付
勢される。LED４３の発光でホトトランジスタ
４５オンに切換わり、比較器に対し出力を発生す
る。ダイオード４７は、LED４３に逆バイアス
がかかるのを阻止する。他のスイツチ群１９の
各々に対しても類似の分離された単ビツトデイジ
タル出力回路４１が設けられている。駆動回路３７に矩形波信号が印加されると、
FET３５の各々は「オン」に切換えられる。従
つて、通常減勢されている負荷１１に対しては、
正常の状態では駆動回路に信号は印加されず、従
つてFETは「オフ」状態にある。このような条
件下では、各スイツチ群に対する節点２９におけ
る電圧V_aはV_refより低く、従つて比較器３３の出
力は低レベルとなり、LEDは「オフ」状態にな
り、従つてホトトランジスタは導通しない。その
結果として、線路２７を介し試験回路に戻される
デイジタル出力帰還信号は高レベルとなる。試験
回路が、論理列７をして矩形波作動信号を発生せ
しめると、２つのスイツチ群１９の各々における
FETの１つが「オン」に切換わる。その結果、
これらスイツチ群に対する節点２９における電圧
はV_refを越えて上昇し、比較器をして関連のLED
を「オン」に切換える。その結果、該LEDはホ
トトランジスタを「オン」に切換え、帰還信号を
低レベルにする。逆に、通常付勢されている負荷に対しては、通
常矩形波信号がFETの駆動回路に印加されて該
FETを「オン」に切換えた状態に保つ。この結
果、節点２９における電圧はV_refより高くなり、
ホトトランジスタは導通して出力電圧は下がる。
このように、通常の条件下では、低レベルの帰還
信号が線路２７を介して試験回路に戻される。こ
れは、上に述べた通常減勢されている負荷の場合
とは逆である。論理列７自体により或いは試験回
路の指令下で該論理列により作動信号が発生され
ると、FETを「オフ」に切換える関連のFET駆
動回路からの矩形波信号は阻止される。従つて、
関連の比較器に印加される電圧はV_refより低くな
り、その結果LEDは「オフ」状態となる。これ
により、関連のホトトランジスタも「オフ」状態
に切換えられるので、帰還信号は高レベルとな
る。以上、スイツチとしてリレーを用いて説明した
が、例えば、トライアツク、SCRまたは電力
MOS FETのような他のスイツチングデバイス
をも使用することができよう。このような固体デ
バイスの場合には抵抗器２９，２９′はデバイス
の動抵抗（ダイナミツク抵抗）を表わす。これら
固体スイツチデバイスは、例えば、光学的分離器
（光電カプラ）または他の適当な保護等級の分離
もしくは隔離デバイスによりチヤンネルの分離を
維持するように隔離することができる。以上本発明の特定の具体例について詳細に説明
したが、当業者には、ここに開示した全体的教示
に照らし細部に関し種々な変形および変更を想到
し得ることは理解されるであろう。従つて、ここ
に開示した特定の構成は単なる例示のためであつ
て、本発明の範囲を限定する意図は全く無いもの
と理解され度い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通常減勢されている負荷装置に対す
る本発明を適用した原子力発電プラントのための
保護システムの簡略ダイヤグラム、第２図は通常
付勢されている負荷装置と共に用いるように適応
された第１図の保護システムの一部分を示す簡略
ダイヤグラム、第３図は、本発明の教示による試
験機能を具備する通常減勢されている負荷装置の
ための「２のうち２もしくは2out−of2」票決電
源インターフエース回路の簡略ダイヤグラム、第
４図は本発明の教示による試験機能を具備した通
常付勢されている負荷装置のための「２のうち２
もしくは2out−of2」票決電源インターフエース
回路の簡略ダイヤグラム、第５図は、本発明が適
用される原子力プラントのための保護システムの
簡略ダイヤグラム、第６図は電源電圧における変
動を自動的に補償するように本発明に従い改良さ
れた第５図の保護システムの一部分を示す簡略ダ
イヤグラム、そして第７図は固体スイツチングデ
バイスを使用できるように適応された第５の保護
システムの一部分を示す簡略ダイヤグラムであ
る。１……システム、３……冗長センサ群、５……
チヤンネルセツト、７……論理列、９……出力線
路、１１……負荷装置、１３……電源インターフ
エース、１５……常開接点、１７……リレー、１
９……コイル、２１……電流モニタ、２３……抵
抗器、２５……電流検出器、２７……試験回路も
しくはテスタ、２９……抵抗器、３１……線路、
３……比較器、３５……FET、３７……駆動回
路、３９……変成器、Ｒ……抵抗器、４１……単
ビツトデイジタル出力回路、４３……LED、４
５……ホトトランジスタ、４７……ダイオード、
Ｃ……コンデンサ。

Claims

【特許請求の範囲】１負荷と、該負荷に接続可能な電源とを備え、
「３のうち２（2out−of3）」票決給電回路を用いる
プロセス制御システムにおける保護装置におい
て、直列に接続された３つのスイツチ群を構成する
３対のスイツチであつて、前記各スイツチ群は、
前記３対のスイツチのうち互いに異なる対から１
つずつ選択されて並列に接続された２つのスイツ
チを備え、前記負荷は前記直列に接続された３つ
のスイツチ群を介して電源に接続されるようにし
た前記３対のスイツチと、３つの独立した作動信号を発生するための手段
と、前記作動信号のそれぞれ異なつた信号を独立に
前記３対のスイツチのうちの１つに印加して該１
つのスイツチを作動しそれにより３つの作動信号
のうち少なくとも２つの作動信号が発生された場
合にのみ前記負荷装置を作動する手段と、各スイツチ群を分路して前記電源と負荷装置と
の間に漏洩路を設ける抵抗器と、前記電源から引出される電流を測定するための
電流検出器とを備え、前記抵抗器のインピーダン
スは、前記漏洩路を経る電流が前記負荷を作動す
るには不十分であるがスイツチが作動されている
か否かを前記電流測定手段が検出するには十分で
あるように、閉成されたスイツチのインピーダン
スよりも数桁大きいインピーダンス値を有し、そ
れにより、一度に１つの作動信号を別々に発生す
ることにより、前記負荷装置を作動することなく
前記スイツチの動作を試験できるようにしたこと
を特徴とするプロセス制御システムにおける保護
装置。２負荷が通常付勢されている装置であり、スイ
ツチは、関連の作動信号により作動された時に開
かれる常閉スイツチング・デバイスであり、従つ
て前記負荷は通常付勢されておつて３つの作動信
号のうち少なくとも２つの作動信号の発生により
減勢される特許請求の範囲第１項記載のプロセス
制御システムにおける保護装置。３スイツチが関連の作動信号により作動された
時に閉じる常開スイツチングデバイスであり、負
荷は通常減勢されておつて、３つの作動信号のう
ち少なくとも２つの作動信号の発生によつて付勢
される特許請求の範囲第１項記載のプロセス制御
システムにおける保護装置。４各電流検出器が、スイツチ群内のスイツチの
いずれもが付勢されていない時に第１の値を有し
スイツチ群内の少なくとも一つのスイツチが作動
されている時に第２の値を有する１ビツトデイジ
タル信号を発生する特許請求の範囲第１項記載の
プロセス制御システムにおける保護装置。５負荷と直列に接続された各スイツチ群に対し
ブリツジ回路手段を備え、該ブリツジ回路手段
は、４つの辺を有し、第１の辺は、抵抗器で分路
された前記スイツチ群を含み、第２の辺は第１の
共通の節点で前記第１の辺と直列に接続された第
１の基準抵抗器を含み、第３および第４の辺は第
２の共通の節点でそれぞれ直列に接続された第２
および第３の基準抵抗器を含み、前記直列に接続
された第１および第２の辺は前記直列に接続され
た第３および第４の辺と並列に接続され、電流検
出器は、前記第１および第２の節点間に接続され
た比較器を備え、前記第１、第２および第３の基
準抵抗器の値は前記スイツチを分路する抵抗器に
対して、電源の出力電圧における変動に関係な
く、前記スイツチのいずれもが作動されない場合
に前記比較器が第１の出力を有し、前記スイツチ
のうちの少なくとも１つのスイツチが作動された
時に該比較器が第２の出力を発生するように選択
された特許請求の範囲第４項記載のプロセス制御
システムにおける保護装置。６共通の第３および共通の第４の辺が、スイツ
チ群の各々と関連のブリツジ回路により共有され
ている特許請求の範囲第５項記載のプロセス制御
システムにおける保護装置。７電源回路が複数のスイツチ群に配列されたｍ
組のスイツチを備え、各スイツチ群の他のスイツ
チ群ならびに電源を横切る負荷と直列に接続し、
各スイツチ群が、前記ｍ組のスイツチのうち少な
くともｎ個のスイツチが作動された場合に負荷が
作動されるように前記ｍ組のスイツチのそれぞれ
異なつた組から選択されて並列に接続されたｎ個
のスイツチから構成されている複雑なプロセス制
御システムにおける保護装置の電源回路を、保護
機能を中断することなく試験するためのプロセス
制御システムにおける保護装置の試験方法におい
て、前記スイツチ群の各々を抵抗器で分路して前記
スイツチの回路を経る漏洩路を形成し、前記抵抗
器の抵抗値は、前記漏洩路を流れる電流では負荷
が作動されないが該電流はスイツチの作動により
測定可能に変化せしめられるように、閉じたスイ
ツチの抵抗よりも数桁大きい値を有し、前記ｍ組のスイツチのうちの１組のスイツチを
作動し、前記電源から引出される電流に対する前記作動
の影響を測定する段階を含むプロセス制御システ
ムにおける保護装置の試験方法。８保護装置の動作中スイツチの予め定められた
作動パターンに対し電源から引出される電流を決
定し、電源から引出される電流を監視し、監視さ
れた電流を前記スイツチの現在の作動パターンに
対して決定された電流と比較して、該現在の作動
パターンに従い前記スイツチの全てが作動された
か否かを判定する段階を含む特許請求の範囲第７
項記載のプロセス制御システムにおける保護装置
の試験方法。