JPH0660919B2

JPH0660919B2 - 電磁機器のオンライン診断方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0660919B2
Application number: JP1232880A
Authority: JP
Inventors: 節男有田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH0396871A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電磁リレーや電磁開閉器等の電磁機器のオン
ライン診断方法及びその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

原子力プラントをはじめとする各種の発電プラント、鉄
鋼プラント、化学プラント等においては、電磁リレーや
電磁開閉器等の電磁機器が多く使用されている。これら
の電磁機器は通常時は待機状態であり、動作要求が発生
したときに動作させる、いわゆる待機用としての使用方
法が多い。このような場合、動作させるべきときに本当
に動作するか否かを該電磁機器を動作させずに事前に把
握できる様にしておくことはプラントの安全運転上重要
なことであり、そのための電磁機器及びその駆動回路の
診断が強く要望されている。

特開昭53-41971号の電磁機器の故障検出装置は、電磁機
器に動作指令を与えたときに、電磁機器の可動部の動作
に伴って該電磁機器の励磁コイルのインダクタンスが変
化し、この変化に従って生じる励磁電流の極値を検出し
て、本当に電磁機器が動作したか否かを判定して、該電
磁機器の故障を検出するものである。励磁電流の変化
は、駆動回路側に抵抗を挿入し、抵抗に流れる上記励磁
電流を電圧の形で検出し、この検出信号と、これを遅延
回路を介して得られる信号とを比較する比較回路によっ
て検出している。

この従来例の他に特開昭53-21392号、特開昭54-159584
号、特開昭63-135679号がある。いずれも電磁弁の故障
診断に関するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記特開昭53-41971号においては、電磁機器の動作に伴
って生じる励磁電流の極値を検出して、電磁機器の故障
を検出しているが、電磁機器を動作させない時間幅のテ
スト信号を駆動回路に印加した場合には、当然の如く電
磁機器は動作しないために、励磁コイルのインダクタン
スは変化しない。この結果、励磁電流にわずかな変化が
生じるものの、極値が存在するようなことはない。従っ
て、このような場合には、従来技術では電磁機器及び該
駆動回路の異常を検出できないという問題がある。

また、上記従来技術においては、励磁電流を検出するた
めに抵抗を駆動回路側に直接挿入してするが、電磁機器
が励磁電流オフで動作するタイプであれば、該抵抗が断
線側に故障すると、電磁機器が誤動作してしまい、シス
テムの高信頼性を確保できないという問題がある。

また、特開昭53-21392号，特開昭54-159584号，特開昭6
3-135679号も電磁機器を動作させない時間幅のテスト信
号の印加の記載はない。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その目的
は、まず、電磁機器を動作させることなく、該電磁機器
及びその駆動回路を診断できる方法及びその装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は電磁機器の駆動回路に電磁機器が動作しない時
間幅のテスト信号を印加し、該駆動回路内の電流を検出
し、この検出電流を、レベルシフト手段と遅延手段と比
較手段とからなる回路に入力することにより、テスト信
号印加時の駆動回路の応答を検出し、この検出結果とし
てテスト信号とを比較判定することとした。

〔作用〕

本発明は、電磁機器の駆動回路に電磁機器が動作しない
時間幅のテスト信号を印加し、このテスト信号に対して
駆動回路内に流れる電流の微小な変化量を、レベルシフ
ト手段と遅延手段と比較手段とから成る回路により検出
することが可能となるため、電磁機器を動作させること
はなく該電磁機器及びその駆動回路を診断することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明による実施例を図面を用いて説明する。各
図の番号の等しい部分は相当部を示す。

第１図は本発明の一実施例を示した図である。本実施例
で示す電磁機器２は、通常時は励磁状態であり、駆動回
路であるスイッチ３が開状態となることによって、無励
磁となって動作するタイプであるが、後述する様に、こ
れに限定することはない。このように動作させる構成
は、一般に、フェール・セーフ構成と呼ばれるものであ
り、例えば、電源１が喪失しても、該電磁機器は動作す
るわけであり、高い安全性が要求される場合によく利用
される。

このようにして構成される電磁機器２及びその駆動回路
が健全であるか否かを判定する診断装置は以下の様に構
成している。

駆動回路に流れる電流を抵抗４を介して電圧の形で検出
している状態で、テスト信号発生回路１１で発生したテ
スト信号１１Ａを駆動回路３に印加する。このときの検
出信号をレベルシフト回路８と遅延回路９、及びこれら
の出力信号を比較する比較回路10とから構成する入力信
号追従型比較回路６に入力し、この結果出力される入力
信号追従型比較回路の出力信号７により、故障判定回路
１４Ｂが故障の判定を行う。これに加え本実施例では更
に、テスト信号１１Ａをウインド回路１２に入力して得
られるウインド信号１２と前記の出力信号７との論理積
をディジタル比較回路１３でとり、この結果を故障判定
回路１４Ａで判定し、診断結果を表示する。

さて、このように構成した診断装置の動作を、第２図を
用いて説明する。

第２図(a)は駆動回路３及び電磁機器２が正常である場
合の各部の動作波形を示した図であり、(b)は駆動回路
３が閉状態に故障した場合の各部の動作波形を示した図
である。

まず第２図(a)を用いて駆動回路３が正常の場合を示
す。

テスト信号発生回路11から第２図(a)の(IV)に示すテス
ト信号11Aを駆動回路３及びウインド回路12に出力す
る。このテスト信号11Aは電磁機器２が動作しない時間
幅のパルス信号である。このテスト信号の印加により、
駆動回路３のスイッチは、短時間の間、開状態となる。
このため、駆動回路３に流れていた電流はこの期間はゼ
ロとなる。第２図(a)は、駆動回路内の電流、つまり、
電磁機器に流れていた電流が、丁度ゼロの時に、テスト
信号が印加された場合であるので、抵抗４によって検出
される電流も、電流がゼロになってから、テスト信号が
印加されている期間、ゼロが続く。そして、テスト信号
が解除されて、駆動回路３のスイッチが閉状態に戻れ
ば、その時点から電流が流れる。従って、抵抗４によっ
て検出した電流は、第２図(a)の(Ｖ)に示す電流検出信
号５となる。

なお、テスト信号が印加されない場合には、電磁機器２
に流れる電流は電源１の電圧と電磁機器２の励磁コイル
のインピーダンスによって決る。

さて、上記電流検出信号５は、入力信号追従型比較回路
６によって、以下の様に処理される。電流検出信号５
は、遅延回路９に入力される。この遅延回路９は、フィ
ルタ回路によって実現することが可能であり、その出力
は、第２図(a)の(Ｖ)に示す遅延信号９Aとなる。このよ
うに、電流検出信号５とこの遅延信号９Aは、テスト信
号印加時にオーバーラップしないため、テスト信号によ
って駆動回路３が動作して電磁機器に電流が流れなくな
ったかを、この２つの信号をそのまま比較したのでは判
断できない。そこで、上記電流検出信号５をレベルシフ
ト回路８にも入力し、該電流検出信号より一定レベルだ
け低い信号をこのレベルシフト回路８から出力し、この
出力信号と上記遅延信号９Aが波形上でクロスするよう
にした上で、比較する様にしている。レベルシフト回路
８から出力さる信号である、レベルシフトした信号８A
は、第２図(a)の(Ｖ)に示す波形となる。従って、この
レベルシフトした信号８Aと遅延信号９Aはテスト信号印
加時には、大小関係が反転するため、この大小関係の反
転の「有」によって電磁機器等の「正常」を、また
「無」によって「異常」を判定することができる。そこ
で本実施例では、これら２つの信号を比較回路10で比較
することにより、第２図(a)の(III)に示す、入力信号追
従型比較回路の出力信号７（テスト信号印加時に論理
“１”の信号を出力）を得ることができる。

テスト信号印加時に出力信号７が“１”になる否かで故
障判定はできる。しかし、遅延信号９Aとレベルシフト
した信号８Aの大小関係が変わる点は、テスト信号印加
時ばかりでなく、第２図(a)の(Ｖ)に示す様に、電流検
出信号の凸部及び凹部にもある。従って、この点におい
ても、入力信号追従型比較回路６は、論理“１”の信号
を出力する。このように、入力信号追従型比較回路６
は、テスト信号印加時以外にも論理“１”の信号を出力
するため、テス信号印加に対応する応答のみを抽出する
必要がある。そこで本実施例では、ウインド回路12とデ
ィジタル比較回路13を設け、テスト信号印加時の応答の
みを抽出するようにしている。ウインド回路12は第２図
(a)の(II)に示す様にテスト信号11Aを入力すると一定時
間後にウインド信号12Aを出力する。このウインド信号1
2Aと入力信号追従型比較回路の出力信号７の論理積をデ
ィジタル比較回路13Aでとることにより、第２図(a)の
(Ｉ)に示す応答信号13Aを得る。つまり、テスト信号11A
を印加し、駆動回路３と電磁機器２が健全であれば、第
２図(a)の(Ｉ)に示す応答信号13Aを得ることができる。

次に、駆動回路３が閉状態に故障した場合について第１
図及び第２図(b)を用いて説明する。

駆動回路３が閉状態に故障すると、テスト信号11Aを印
加しても、駆動回路３は開状態にならないため、抵抗４
によって検出する電流検出信号５は、第２図(b)の(Ｖ)
のようになる。この結果、レベルシフトした信号８Aと
遅延信号９Aは第２図(b)の(Ｖ)に示すようになる。つま
り、テスト信号印加時に、レベルシフトした信号８Aと
遅延信号９Aの信号レベルの大小関係が変化することは
ない。従って、入力信号追従型比較回路の出力信号７は
第２図(b)の(III)のようになり、ウインド信号12Aとの
論理積をディジタル比較回路13でとることにより、第２
図(b)の(Ｉ)に示す応答信号を得ることになる。つま
り、駆動回路３が閉状態に故障すると、テスト信号印加
時の応答信号を得ることができなく、これによって故障
であると判断することができる。この判断は、故障判定
回路14Aによって実行される。本回路は、例えば、第５
図に示す回路構成によって実現することができる。

故障判定回路14Aは、基本的には、パルス発振回路14A
1、カウンタ14A2とフリップ・フロップ回路14A3と、故
障表示器14A4によって構成しているが、フリップ・フロ
ップ回路14A2は電源14A6，抵抗14A7，スイッチ14A8から
成るリセット回路14A5によってリセットされる。

カウンタ14A2はパルス発振回路14A1から出力されるパル
ス信号の数をカウントするが、応答信号13Aがリセット
端子14A9に入力されることにより、リセットされる様に
している。パルス発振回路14A1のパルス信号の周期は、
駆動回路３及び電磁機器２が健全であるときにテス信号
印加によって得られる応答信号（論理“１”のパルス状
信号）の周期よりも長くなる様、あらかじめ定められて
いる。つまり、駆動回路回路３と電磁機器が正常のとき
には、カウンタ14A2は、パルス発振回路14A1から出力す
るパルスを計数しないことになる。そして、駆動回路３
が閉状態に故障すると、テスト信号印加に対する応答信
号が得られなく、論理“１”の信号がカウンタ14A2のリ
セット端子14A9に入力され、カウントモードとなるた
め、パルス発振回路14A1からのパルス数をカウントす
る。第５図では、そのカウント値が４になったら、フリ
ップ・フロップ14A3を動作させて故障表示器14A4に故障
表示信号を与え、故障を表示する。第５図のように、カ
ウンタ14A2を用いて、そのカウント値が４になった時に
フリップ・フロップ14A3を動作させたのは駆動回路３が
故障したということをより一層確かな情報とするためで
あり、このカウント値をいくらにするかは、任意であ
る。

次に、駆動回路３が開状態に故障した場合あるいは、電
磁機器２の励磁コイルが断線したり、あるいはそのコネ
クタの接触が不良であったりする場合の故障の検出につ
いて説明する。

この故障は、いずれも、電磁機器２への電流が流れない
場合である。この場合の各部の動作波形は、第７図のよ
うになる。

第７図(II)に示す様に、テスト信号11Aが論理“１”つ
まり、論理“０”のパルス信号を印加しない時に、電磁
機器２への電流が流れない故障を検出する。ただし、第
６図は、正常時の場合の動作波形であり、第７図が故障
発生した場合の動作波形である。

まず、第６図において、テスト信号11Aが論理“１”で
あると、これによって得られる電流検出信号５は、第６
図(III)のようになる。この結果、レベルシフトした信
号８Aと遅延信号９Aは、それぞれ第６図(III)のように
なる。従って、これらの信号の大小関係が変化する毎
に、第６図(1)に示す信号が入力信号追従型比較判定回
路６から出力される。この信号は第８図の故障判定回路
14Bに入力される。この故障判定回路14Bは第５図に示す
故障判定回路14Aと同一構成であるが、入力信号とパル
ス発振回路14B1が異なるのみである。具体的には、まず
入力信号が入力信号追従型比較回路の出力信号７であ
り、かつ、これを反転回路14B10で論理反転し、カウン
タのリセット14B9に入力している。次にパルス発振回路
14B1の発振周期は、14Aの場合と異なり、第６図(Ｉ)に
示す信号のパルスの出力周期より長く設定し、かつ第２
図(a)の(IV)又は(b)の(IV)に示すテスト信号におけるパ
ルス信号の印加周期より短かく設定している。このよう
に構成することにより、14Aと同様に、入力信号に、第
６図(Ｉ)の信号が入力されれば、これがカウンタ14B2の
リセット信号となるためパルス発振回路14B1からのパル
スを計数せずフリップ・フロップ14B3は動作しない。つ
まり、電磁機器２及び駆動回路３は正常であると判断で
きる。なお、リセット回路14A5は第５図と同様に、電源
14B6，抵抗14B17，スイッチ14B8によって構成してい
る。

次に、第７図を用いて、電磁機器２に電流が流れない様
な故障が発生した場合の動作について説明する。

テスト信号11Aは第７図(II)に示す様に論理“１”であ
る。電磁機器２に電流が流れなくなると、電流検出信号
は第７図(III)に示す様になる。これに対し、レベルシ
フトした信号８Aと遅延信号９Aはそれぞれ第７図(III)
の様になる。この結果、入力信号追従型比較回路の出力
信号７は第７図(Ｉ)の様に論理“１”の信号になる。従
って、故障判定回路14Bは、反転回路14B10により、論理
“０”の信号がカウンタ14B2のリセット端子14B9に入力
されるため、カウンタ14B2はカウントモードになり、パ
ルス発振回路14B1から出力されるパルスを計数する。こ
の値が４となったら、フリップ・フロップ14B3を動作さ
せ故障表示部14B4に故障表示信号を出力する。このよう
にして、電磁機器２あるいは駆動回路の開故障を判定，
表示する。

これまで述べた、入力信号追従型比較回路６の具体的な
回路構成を以下に述べる。

具体例を第３図に示す。比較回路９は抵抗91とコンデン
サ92から成る１次のフィルタで構成し、レベルシフト回
路はダイオード81と抵抗82、及び電源83によって構成し
ている。この電源83は、ダイオード81と抵抗83をこの様
に接続した場合には負極性の電圧源となる。つまり、入
力信号に対してダイオード81の順方向降下電圧Ｖ_fだけ
低い電圧を比較回路10に印加するためである。

なお、レベルシフト回路８の出力を比較回路のプラス側
入力端子に接続し、遅延回路９の出力を比較回路10のマ
イナス入力端子に接続してもよい。ただし、この場合に
は、比較回路10から出力される信号が、第３図の場合の
出力信号と論理が反転することになるが、入力信号追従
型比較回路の機能としては同一である。また、遅延回路
は、他のｎ次型のフィルタであってもよい。

第４図は、入力信号追従型比較回路６の他の実施例であ
り、これを第１図の入力信号追従型比較回路６としても
よい。

第４図の入力信号追従型比較回路６は、入力信号を比較
回路10のマイナス入力端子に接続し、この入力信号を遅
延回路９に入力し、この遅延回路９の出力信号をレベル
シフト回路８に入力し、レベルシフト回路の出力信号を
比較回路10のプラス入力端子に接続する構成としてい
る。この動作波形を第２図(a)の(III)〜(Ｖ)と対比して
第９図に示す。テスト信号11に対して得られる電流検出
信号５は第９図(III)のようになる。従って、遅延信号
９Aは第９図(III)のようになる。レベルシフト回路８
は、第１図の場合と異なる、レベルシフト回路の入力信
号により一定レベルだけ高い信号を出力するものであ
る。従って、レベルシフトした信号８Aは第９図(III)に
示す様になる。比較回路10には、入力信号とレベルシフ
トした信号８Aが入力されるため、第９図(Ｉ)に示す信
号が出力される。つまり、第２図(a)の(III)と同一の波
形が本入力信号追従型比較回路６から出力することがで
きる。

この入力信号追従型比較回路６の具体的な回路構成を第
10図に示す。遅延回路９は第３図と同様、抵抗91とコン
デンサ92の一次フィルタで構成し、レベルシフト回路
は、ダイオード81と抵抗82、及び電源84によって正極性
の電源である。この電源は第３図とは異なって正極性の
電源である。このようにレベルシフト回路を構成すると
こにより、該回路８の入力信号、つまり遅延信号９Aに
対して、ダイオード81の順方向降下電圧Ｖ_fだけ高い電
圧を比較回路10に印加することができる。

ところで、第３図及び本回路におけるダイオードの順方
向降下電圧Ｖ_fは次式で与えられる。

上式におけるＶ_fとＩ_fの関係を図示すると第11図の様に
なる。つまり、順方向電流がある程度の値となる点を動
作点Aとすると、この点においては、Ｉ_fが変化しても、
Ｖ_fはほぼ一定となる。従って、第３図及び第10図のよ
うに構成することにより、レベルシフトした信号を得る
ことができる。

第３図及び第10図において、ダイオードの代わりに抵抗
を用いることも可能であるが、この場合に、その抵抗
と、抵抗82との抵抗比によって得られる電圧分だけレベ
ルシフトすることが可能である。ただし、入力信号の電
圧レベルが高い時と低いときには、そのレベルシフトす
るレベルの比は等しいが、レベルシフトするレベルの大
きさは異なる。つまり、入力信号が小さいときは、レベ
ルシフトする量が小さく、入力信号が大きいときはレベ
ルシフトする量も大きくなる。この結果、第２図(a)あ
るいは第９図において、テスト信号印加時に、比較回路
10に入力される二つの信号の大小関係の反転期間が短く
なる。つまり、この比較回路からの出力信号の応答パル
スの期間が短くなるだけである。

次に、第１図において、抵抗４の代わりに、駆動回路に
流れる電流を他の検出手段によって検出する方法につい
て述べる。

抵抗を用いて電流を検出する場合には、電磁機器の駆動
回路側に直接、該抵抗を挿入しているため、該抵抗の故
障により、システムの可動率が低下したりする問題があ
る。この問題を解決するためには、非接触で電流を検出
することが望ましい。

そこで、第12図に示す様に、カレント・トランス15を用
いて、電流が流れることによって発生する磁界を該カレ
ント・トランス15により電圧信号として取り出すことが
できる。このカレント・トランス15の出力信号を、これ
まで述べた入力信号追従型比較回路６に入力する。カレ
ント・トランスは、いわゆる交流結合素子はであるた
め、直流分はしゃ断される。このため、例えば、第13図
(Ｉ)のように、連続的にテスト信号11A（パルス信号）
が駆動回路に印加されると、この結果、カレント・トラ
ンス15によって得られる電流検出信号は、電流オフの期
間がプラス側にシフトしてしまう。これは、カレン・ト
ランスが交流結合素子であるためであるが、入力信号追
従型比較回路は、電流の変化を検出する様に構成し、か
つ第３図及び第10図に示した様に、レベルシフト回路は
その入力信号のレベルが変化しても一定レベルだけシフ
トできる様にしているため、入力信号追従型比較回路６
はその入力信号が第13図(II)のような電流検出信号であ
っても、的確に電流オフ時の応答信号を検出することが
できる。

また、第１図及び第12図において、電流検出信号のレベ
ルが小さい場合には、入力信号追従型比較回路の入力段
に、信号レベルを増幅する増幅回路を設けてもよいこと
は言うまでもないことである。

なお、第13図においても、テスト信号は、電磁機器に流
れる電流がゼロになったときに印加するようにしている
が、これについては以下の理由による。

例えば、第14図に示す様に、電磁機器２に流れる電流が
最大なときにテスト信号11として、パルス信号を印加す
ると、電源電圧に大きなノイズ電圧が発生する。このノ
イズ電圧Ｅ_nは次式で与えられる。

駆動回路のスイッチング時間は、使用する素子にもよる
が、数ｍｓ〜数μｓであると考えられるので、Ｅ_nは非
常に大きな値となってしまう。特に、大型の電磁機器を
駆動する場合には、電流が大きいため、このＥ_nは極め
て高くなる。従って、このノイズ電圧を制御するための
保護回路が新たに必要になり、ハード量が増大すると共
に、この保護回路自体の故障によるシステムの信頼性低
下も発生するという問題がある。

この問題を解決するためには、(2)式においてｉがゼロ
となる様に制御すればよい。このために、電磁機器２に
流れる電流を検出し、この電流がゼロになるときにテス
ト信号を印加する様にすればよく、構成としては第15図
の様になる。この図において、カレント・トランス15に
より電流を検出し、この結果を位相検出回路16に入力す
る。位相検出回路16は電流がゼロになるときにテスト信
号11Aを出力されるための指令信号をテスト信号発生回
路11に出力する。以上の様に構成することにより、ノイ
ズ電圧の発生を伴わないテスト信号の印加が達成でき
る。

ここで、駆動回路を構成するスイッチは、リレーやコン
タクタのような機械的な接点構造を持っていると、その
動作遅れが数ms程度になることがある。この遅れ時間が
問題となる場合には、駆動回路を半導体スイッチング素
子で構成すればよい。半導体スイッチング素子として
は、トランジスタ、サイリスタ等が考えられる。特にサ
イリスタで構成する場合には、次のような効果を得るこ
とができる。

第16図に示す様に、双方性サイリスタ３で駆動回路を構
成し、電源の電圧の位相を位相検出回路16で検出し、電
源の電圧がゼロになったときにテスト信号11Aを出力さ
せるための指令信号をテスト信号発生回路11に出力す
る。テスト信号発生回路は、電圧と電流の位相差分を考
慮して、これまで説明したテスト信号のパルス幅よりは
長い時間幅のパルス信号（あらかじめこのパルス幅は定
めておく）を出力する。

一般に、サイリスタは、保持電流以下になったときにゲ
ート信号がない場合にはスイッチオフとなるため、この
場合、双方向性サイリスタ３に流れる電流が保持電流以
下になったときに、スイッチ・オフとなり、その後、テ
スト信号が論理“１”になると再びスイッチ・オンとな
る。この結果、第17図(III)に示す様に、テスト信号11A
に応答した電磁機器の電流をカレント・トランス15で検
出することになる。

第15図の場合は、カレント・トランス15の出力信号を用
いて位相検出していた。このために、テスト信号の印加
周期が短かくなると、第13図(II)のように、その信号の
レベルが変化するため、電磁機器に流れている電流がゼ
ロになる位相点を検出するのは困難となるが、電圧を検
出すれば、この様なことはなく、簡単な回路でテスト信
号11Aの印加タイミングを決定することが可能となる。

第18図は、本発明を特願昭62-226370号（特開平1-70802
号）の診断機能付き冗長化制御、保護装置に適用した例
である。ただし、出力回路は特願昭62-4834号（特開昭6
3-140305号）の制御保護装置に示したパワー回路を対象
としている。スクラム電磁弁２は、２つの励磁コイルを
持ち、この励磁コイルに前記実施例によるテスト信号を
別々に流す。そして、各励磁コイル毎にその故障診断を
行う。これはサーベランステストとして知られている。
かかるサーベランステストに対する実施例が第18図であ
る。

本回路構成は、基本的には第１図と同様であり、出力回
路−１が駆動回路３に対応し、スイッチング素子Ｓw1〜
Ｓw8の直並列回路によって駆動回路を構成している。た
だし、出力回路−１内のコイルＬ_oはサイリスタ並列回
路のための電流バランス用コイルである。また、カレン
ト・トランスＣT1〜ＣT4は出力回路内の並列回路構成を
流れる電流を検出するために設けており、出力回路−１
の入力信号ａ〜ｄとＣT1〜ＣT4によって得られる電流検
出信号を出力回路の状態判定回路14でパターン的に比較
することにより、出力回路−１あるいはスクラム電磁弁
２の故障を検出できる。このパターン比較については、
特願昭62-226370号（特開平1-70802号）に記載してあ
る。また、ウインド回路12はテスト信号ａ〜ｄが４個あ
るため、これらの論理和をＯＲ回路17でとって、その出
力信号を入力とすることにより、テスト信号に対する入
力信号追従型比較回路61〜64をディジタル比較回路131
〜134で得るようにしている。

以上の様に構成することにより、図示していないが、４
つの診断回路から非周期的に出力されるテスト信号に対
して、的確な診断を可能としている。非周期的にテスト
信号が印加されると、各々のカレント・トランスの出力
信号は、第13図(II)のようになることもあるが、第３図
あるいは第10図に示す入力信号追従型比較回路によっ
て、本システムは何も問題なく診断できる。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明は、電磁機器が動作しない時間
幅のテスト信号を駆動回路に印加し、該駆動回路内に流
れる電流を、入力信号追従型比較回路に印加し、テスト
信号と入力信号追従型比較回路の出力信号とを比較する
ことにより、テスト信号の印加によって発生するわずか
な電流変化を検出することが可能となり、電磁機器を動
作させずに駆動回路あるいは電磁機器の故障を検出する
ことができる。また、上記電流検出手段にカレント・ト
ランスを用いて非接触で上記電流を検出して、同様に診
断することが可能であるため、システムの信頼性を高く
することができ、工学的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例図、第２図はそのタイムチャー
ト、第３図及び第４図，第10図は本発明の比較回路の実
施例図、第５図及び第８図は故障判定回路の実施例図、
第６図，第７図，第９図は本実施例のタイムチャート、
第11図はダイオード特性図、第12図，第15図，第16図は
本発明の他の実施例図、第13図，第14図，第17図は各実
施例のタイムチャート、第18図は本発明の適用例図であ
る。２……電磁機器、８……レベルシフト回路、３……駆動
回路、９……遅延回路、６……入力信号追従型比較回
路、11A……テスト信号、13……ディジタル比較回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁機器が動作しない時間幅のテスト信号
を該電磁機器に印加したとき流れる電流を検出し、検出
した電流信号のレベルをシフトした信号と該電流信号を
遅延した信号との大小を比較し、該比較の結果が前記テ
スト信号印加時に反転するか否かにより正常／異常を判
断することを特徴とする電磁機器のオンライン診断方
法。
【請求項２】電磁機器が動作しない時間幅のテスト信号
を該電磁機器に印加したとき流れる電流を検出し、検出
した電流信号と該電流信号を遅延させ且つレベルシフト
した信号との大小を比較し、該比較の結果が前記テスト
信号印加時に反転するか否かにより正常／異常を判断す
ることを特徴とする電磁機器のオンライン診断方法。
【請求項３】請求項１または請求項２において、テスト
信号印加時点から予め定められた一定の時間幅内で前記
比較の結果の反転が起きるか否かを検出することを特徴
とする電磁機器のオンライン診断方法。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかにおい
て、テスト信号の印加と電流の検出は、電磁機器の駆動
回路に対して行うことを特徴とする電磁機器のオンライ
ン診断方法。
【請求項５】電磁機器が動作しない時間幅のテスト信号
を該電磁機器に印加するテスト信号印加手段と、該テス
ト信号が印加されたとき前記電磁機器に流れる電流を検
出する電流検出手段と、該電流検出手段の検出した電流
信号のレベルをシフトした信号と該電流信号を遅延した
信号との大小を比較する比較手段と、該比較手段による
比較結果が前記テスト信号印加時に反転するか否かを検
出し前記電磁機器の正常／異常を判断する判定手段とを
備えることを特徴とする電磁機器のオンライン診断装
置。
【請求項６】電磁機器が動作しない時間幅のテスト信号
を該電磁機器に印加するテスト信号印加手段と、該テス
ト信号が印加させたとき前記電磁機器に流れる電流を検
出する電流検出手段と、該電流検出手段の検出した電流
信号と該電流信号を遅延させ且つレベルシフトした信号
との大小を比較する比較手段と、該比較手段の比較結果
が前記テスト信号印加時に反転するか否かを検出し前記
電磁機器の正常／異常を判断する判定手段とを備えるこ
とを特徴とする電磁機器のオンライン診断装置。