JPS61125602A - デイジタル型調節装置 - Google Patents
デイジタル型調節装置Info
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- JPS61125602A JPS61125602A JP24740984A JP24740984A JPS61125602A JP S61125602 A JPS61125602 A JP S61125602A JP 24740984 A JP24740984 A JP 24740984A JP 24740984 A JP24740984 A JP 24740984A JP S61125602 A JPS61125602 A JP S61125602A
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B7/00—Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control
- G05B7/02—Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control electric
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
・;産業上の利用分野)
本発明は、積分勤1γを含む複数のディジタル型[i器
により多重冗長系を構成するディジタル型調節装置の改
良に関する。
により多重冗長系を構成するディジタル型調節装置の改
良に関する。
近年、積分動作を含む11節器の分野にもディジタル化
が進んでおり、マイコンあるいはミニコンと呼ばれる小
型コンピュータを用いたディジタル型PID調節器が開
発され実用に供されている。
が進んでおり、マイコンあるいはミニコンと呼ばれる小
型コンピュータを用いたディジタル型PID調節器が開
発され実用に供されている。
一般に、上記ディジタル型PID[l器は多重冗長系を
構成することにより、その信頼性を高めている。
構成することにより、その信頼性を高めている。
第2図は2台のディジタル型PIO!1節器を用いて二
重冗長系を構成した従来のディジタルIPID調節装置
を示すブロック図である。例えばマイコンにより構成さ
れた稼動11PIDli節器1および待機側PID!1
節器2は、検出器3により検出される制御対象4に対す
る制御量Xの検出llX1と、端子5から供給される前
記制tl]IXの設定tiix2とを入力し、これらの
II all偏差をPID演算により求めるものとなっ
ている。上記両PID調節器1.2のエカは、切換スイ
ッチ6により選択された方が前記111111対象4に
供給されるものとなっている。また上記両PID調節器
1.2の入出力信号は監視器7に与えられる。そして上
記監視器7により前記両調節器1.2の正常、異常が判
断され、両PfD調節器1.2が正常の場合にはプライ
オリティの高い稼動側PID!11節器1が選択され、
一方が異常の場合には正常なPID!m1節器が選択さ
れるような切換制御信号が前記切換スイッチ6に送出さ
れると共に、警報器(不図示)に警報信号が発せられ、
オペレータに対して調節器の異常が知らされるものとな
っている。
重冗長系を構成した従来のディジタルIPID調節装置
を示すブロック図である。例えばマイコンにより構成さ
れた稼動11PIDli節器1および待機側PID!1
節器2は、検出器3により検出される制御対象4に対す
る制御量Xの検出llX1と、端子5から供給される前
記制tl]IXの設定tiix2とを入力し、これらの
II all偏差をPID演算により求めるものとなっ
ている。上記両PID調節器1.2のエカは、切換スイ
ッチ6により選択された方が前記111111対象4に
供給されるものとなっている。また上記両PID調節器
1.2の入出力信号は監視器7に与えられる。そして上
記監視器7により前記両調節器1.2の正常、異常が判
断され、両PfD調節器1.2が正常の場合にはプライ
オリティの高い稼動側PID!11節器1が選択され、
一方が異常の場合には正常なPID!m1節器が選択さ
れるような切換制御信号が前記切換スイッチ6に送出さ
れると共に、警報器(不図示)に警報信号が発せられ、
オペレータに対して調節器の異常が知らされるものとな
っている。
このようにPID!1ID21節器用いて二重冗長系を
構成すると共に、前記検出器4.切換スイッチ6および
監視器7を設け、上記両PID!1節器1.2の単一使
用時に比べ格段と信頼性が高くなるように構成すること
により、高信頼性のディジタル型PID制[装置を得る
ことができる。
構成すると共に、前記検出器4.切換スイッチ6および
監視器7を設け、上記両PID!1節器1.2の単一使
用時に比べ格段と信頼性が高くなるように構成すること
により、高信頼性のディジタル型PID制[装置を得る
ことができる。
(発明が解決しようとする問題点)
しかるに、前述したように積分演算を含む複数のディジ
タル型調節器を用いて多重冗長系を構成する場合、各デ
ィジタル型調節器にて演算される制御偏差が異なる値に
なると、調節器の出力が積分演算のために最大または最
小に振切れてしまうことがある。すなわち、時刻tにて
稼動側PIDX1節器1により求めた制御偏差e1 (
t>と待機側PID調節器2により求めた制御偏差e2
(t)とが、雑音の影響やデータ取込みタイミングの
ずれ等により異なることがある。そうすると、Ill
IIIループに含まれている稼動側PID11節器1の
制御I幅偏差t(t)は最終的に零となるが、lll1
11ループに含まれていない待機側PID調節器2の制
御偏差e2 (t)は零にならない。そのため、上記待
機側PID調節器2では制御偏差e2 (t)を何回も
積分することになり、ついには出力が最大値あるいは最
小値に振切れてしまうことになる。
タル型調節器を用いて多重冗長系を構成する場合、各デ
ィジタル型調節器にて演算される制御偏差が異なる値に
なると、調節器の出力が積分演算のために最大または最
小に振切れてしまうことがある。すなわち、時刻tにて
稼動側PIDX1節器1により求めた制御偏差e1 (
t>と待機側PID調節器2により求めた制御偏差e2
(t)とが、雑音の影響やデータ取込みタイミングの
ずれ等により異なることがある。そうすると、Ill
IIIループに含まれている稼動側PID11節器1の
制御I幅偏差t(t)は最終的に零となるが、lll1
11ループに含まれていない待機側PID調節器2の制
御偏差e2 (t)は零にならない。そのため、上記待
機側PID調節器2では制御偏差e2 (t)を何回も
積分することになり、ついには出力が最大値あるいは最
小値に振切れてしまうことになる。
この状態で前記稼動側PIDKllli!1に異常が発
生すると、監視器7により切換スイッチ6が切換えられ
待機側PID調節器2がIII ’taループに含まれ
るので、制御対象3に供給される制御信号は過大変化す
る。したがって上記制御対象3に対する@III xが
大きく変動し、安定したall(Illが行なえなくな
るという問題が生じていた。
生すると、監視器7により切換スイッチ6が切換えられ
待機側PID調節器2がIII ’taループに含まれ
るので、制御対象3に供給される制御信号は過大変化す
る。したがって上記制御対象3に対する@III xが
大きく変動し、安定したall(Illが行なえなくな
るという問題が生じていた。
そこで本発明は、たとえ稼動側ディジタル型調節器に異
常が発生し待傭側ディジタル型調節器に切換えられても
制御対象に供給される制御信号は過大変化せず、制御対
象に対する制御量が大きく変動するおそれもなく、常に
安定した制御が可能なディジタル型調節装置を提供する
ことを目的としている。
常が発生し待傭側ディジタル型調節器に切換えられても
制御対象に供給される制御信号は過大変化せず、制御対
象に対する制御量が大きく変動するおそれもなく、常に
安定した制御が可能なディジタル型調節装置を提供する
ことを目的としている。
(問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために次の
ような手段を講じたことを特徴としている。すなわち、
制御ループに含まれ積分演算を行なう稼動側ディジタル
型調節器の積分演算結果を少なくとも一つの待機側ディ
ジタル型調節器により推定し、この推定された積分演算
結果を初期値として積分演算を行なうと共に、前記稼動
側ディジタル型11節器および待機側ディジタル型調節
器の動作状態を監視器により監視し、上記稼動側ディジ
タル型調節器に異常が生じた場合には前記待灘測ディジ
タル型調節器を一11111ループに含ませるように切
換手段により調節器出力を切換えるようにしたことを特
徴としている。
ような手段を講じたことを特徴としている。すなわち、
制御ループに含まれ積分演算を行なう稼動側ディジタル
型調節器の積分演算結果を少なくとも一つの待機側ディ
ジタル型調節器により推定し、この推定された積分演算
結果を初期値として積分演算を行なうと共に、前記稼動
側ディジタル型11節器および待機側ディジタル型調節
器の動作状態を監視器により監視し、上記稼動側ディジ
タル型調節器に異常が生じた場合には前記待灘測ディジ
タル型調節器を一11111ループに含ませるように切
換手段により調節器出力を切換えるようにしたことを特
徴としている。
このような手段を講じたことにより、常に待機側ディジ
タル型調節器の出力が稼動側ディジタル型調節器の出力
とほぼ等しい値になるので、稼動側ディジタル型調節器
から侍礪側ディジタル型調節器に出力が切換わっでも制
御対象に供給される制御信号に過大変化は生じない。
タル型調節器の出力が稼動側ディジタル型調節器の出力
とほぼ等しい値になるので、稼動側ディジタル型調節器
から侍礪側ディジタル型調節器に出力が切換わっでも制
御対象に供給される制御信号に過大変化は生じない。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例として二重冗長方式のディジ
タル型PID調節装置の構成を示すブロック図である。
タル型PID調節装置の構成を示すブロック図である。
なお第2図と同一部分には同一符号を付し、詳しい説明
は省略する。本実施例においては、マイコンにより構成
される稼動側PIDv4節器11と待機IIIIPID
調節器12とに、llj器4における検出11X1を示
すフィードバック信号S1.端子5から供給される設定
値×2を示す設定置信号S2の他に、監視器7から出力
される切換制御信号S3が入力されるものとなっている
。
は省略する。本実施例においては、マイコンにより構成
される稼動側PIDv4節器11と待機IIIIPID
調節器12とに、llj器4における検出11X1を示
すフィードバック信号S1.端子5から供給される設定
値×2を示す設定置信号S2の他に、監視器7から出力
される切換制御信号S3が入力されるものとなっている
。
また稼動側PIDJiij器11には侍礪側PID制御
fi12の出力信号S4が入力され、待1111111
1PIO51!ii器12に:1.tlllllP I
Din器11の出力信号S5が入力されるものとなっ
ている。上記稼動側PID!11節器11ではディジタ
ル型PID演算が1テなわれ、待機側PID調節器12
では所定時間間隔毎に稼動1[IPio調節器11にお
ける積分演I[結果を推定し、積分演算の初期値を上記
推定された積分演算結果の値に変更した後、ディジタル
型PID演算を行なうものとなっている。
fi12の出力信号S4が入力され、待1111111
1PIO51!ii器12に:1.tlllllP I
Din器11の出力信号S5が入力されるものとなっ
ている。上記稼動側PID!11節器11ではディジタ
ル型PID演算が1テなわれ、待機側PID調節器12
では所定時間間隔毎に稼動1[IPio調節器11にお
ける積分演I[結果を推定し、積分演算の初期値を上記
推定された積分演算結果の値に変更した後、ディジタル
型PID演算を行なうものとなっている。
上記稼動IIIPID調節器11におけるディジタル型
PID演稗は、調節器出力をU、積分演算結果をS、微
分演算結果をり、制@偏差をeとすると Un −kp (en +SA +DA )
−(1)Sa −(T/T+ )Σe i
−(2)On = (To、/T)<en
−en−s ) ・13)e、q −X 2n
−X IrL・14)なる式に基いて行なわれる。
PID演稗は、調節器出力をU、積分演算結果をS、微
分演算結果をり、制@偏差をeとすると Un −kp (en +SA +DA )
−(1)Sa −(T/T+ )Σe i
−(2)On = (To、/T)<en
−en−s ) ・13)e、q −X 2n
−X IrL・14)なる式に基いて行なわれる。
なお上記各式において、kPはゲイン、Tはサンプリン
グ周期、T+は積分時間、Toは微分時間、nはnサン
プリング時点での値を示している。
グ周期、T+は積分時間、Toは微分時間、nはnサン
プリング時点での値を示している。
ここで上記(1)式と(3式により
Sn = (1/kp )Lln + (To/T)e
a−+[(T+To )/T] ea −(5)
が得られる。したがって待機側PID調節器12におい
て、稼動側PID!II節器11から取り込まれる出力
Uと待機側PID調節器12にて演算されたl1III
l偏差eとを用いて上記(5)式に示す演算を行なうこ
とにより、稼動111PIDE1節器11における積分
演算結果が推定されるので、この推定された積分演算結
果を積分初期値として新たなPID演褌演算なわれる。
a−+[(T+To )/T] ea −(5)
が得られる。したがって待機側PID調節器12におい
て、稼動側PID!II節器11から取り込まれる出力
Uと待機側PID調節器12にて演算されたl1III
l偏差eとを用いて上記(5)式に示す演算を行なうこ
とにより、稼動111PIDE1節器11における積分
演算結果が推定されるので、この推定された積分演算結
果を積分初期値として新たなPID演褌演算なわれる。
すなわち、nサンプリング時点で持11111PID調
節1612が稼動側PID調節器11の積分演算結果S
Aを推定したとすると、(n+1)サンプリング時点以
後の待機側PID調節器12におけるPID演算は Uwps−kp (ewM+swM+Dwm)=・(0
5wM−8a + (T/T+ ) とe w
+ □17)Ilシn Dwy−(To/T)(ewM−eWA−t )・・・
a ews−X2M−X 1wM −(
9)なる1式に基いて行なわれる。なお上記各式におい
てWは侍曙側であることを示し、Mは(n+1)以上ノ
サンプリング時点を示している。
節1612が稼動側PID調節器11の積分演算結果S
Aを推定したとすると、(n+1)サンプリング時点以
後の待機側PID調節器12におけるPID演算は Uwps−kp (ewM+swM+Dwm)=・(0
5wM−8a + (T/T+ ) とe w
+ □17)Ilシn Dwy−(To/T)(ewM−eWA−t )・・・
a ews−X2M−X 1wM −(
9)なる1式に基いて行なわれる。なお上記各式におい
てWは侍曙側であることを示し、Mは(n+1)以上ノ
サンプリング時点を示している。
このように構成された本実m例においては、監視器7か
らの切換制御信号s3により稼動側PID調節器11と
11j機開PID!1節器12とが判別される。そして
稼動側PIDI節器11において前記(1)〜(4式に
基<PID演算が行なわれ、この稼動側調節器11の出
力信号S5が切換スイッチ′6を経て制御対象4に供給
される。上記制御対象4に対する制御量Xは検出器3に
よって検出され、この検出&IX1は前記稼動側PID
調節器11および侍(表側PID調節器12にフィード
バックされる。一方、侍tilRIIPID調節器12
においては、稼動111PID!1節器11の積分演算
結果を前記(5)式に基いて推定し、推定された積分F
14算結果を積分初期値として前記(a〜(9)式に基
<PID演算が行なわれ、所定時間が経過した時点で再
び稼動側PID11節器11の積分演算結果を推定し、
これを積分初期値としてPID演算を行ない、以下これ
が所定間隔で繰返される。こうすることにより、待機側
PID調節器12の出力は稼動側PIO調節器11の出
力とほぼ等しい値となる。
らの切換制御信号s3により稼動側PID調節器11と
11j機開PID!1節器12とが判別される。そして
稼動側PIDI節器11において前記(1)〜(4式に
基<PID演算が行なわれ、この稼動側調節器11の出
力信号S5が切換スイッチ′6を経て制御対象4に供給
される。上記制御対象4に対する制御量Xは検出器3に
よって検出され、この検出&IX1は前記稼動側PID
調節器11および侍(表側PID調節器12にフィード
バックされる。一方、侍tilRIIPID調節器12
においては、稼動111PID!1節器11の積分演算
結果を前記(5)式に基いて推定し、推定された積分F
14算結果を積分初期値として前記(a〜(9)式に基
<PID演算が行なわれ、所定時間が経過した時点で再
び稼動側PID11節器11の積分演算結果を推定し、
これを積分初期値としてPID演算を行ない、以下これ
が所定間隔で繰返される。こうすることにより、待機側
PID調節器12の出力は稼動側PIO調節器11の出
力とほぼ等しい値となる。
したがって、前記稼動側PID調節器11における異常
が監視器7にて検出され、このFM視器7から出力され
る切換制御信号S3に応じて切換スイッチ6が切換えら
れ、lll1lIループに待機側PID調節器12が含
まれても、上記制御対象4に供給される制御信号が過大
変化するおそれはない。
が監視器7にて検出され、このFM視器7から出力され
る切換制御信号S3に応じて切換スイッチ6が切換えら
れ、lll1lIループに待機側PID調節器12が含
まれても、上記制御対象4に供給される制御信号が過大
変化するおそれはない。
かくして制御対象4に対する制御量Xが大きく変動する
こともなく、安定した制御が可能となる。
こともなく、安定した制御が可能となる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。
たとえば前記実施例ではPID調節器を2個用いて二重
冗長系を構成した場合を示したが、311以上用いて三
重以上の多重冗長系を構成しても同様な効果を秦する。
冗長系を構成した場合を示したが、311以上用いて三
重以上の多重冗長系を構成しても同様な効果を秦する。
また前記実施例ではPID調節器を用いた場合を示した
が、積分動作を含む他の調節器すなわちP調節器、PD
調節器、P+y4m器等にも適用可能である。このほか
本発明の要旨を越えない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。
が、積分動作を含む他の調節器すなわちP調節器、PD
調節器、P+y4m器等にも適用可能である。このほか
本発明の要旨を越えない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。
(発明の効果)
以上詳述したように本発明は、制御ループに含まれ積分
演算を行なう稼vJ@ディジタル型lit節器の積分演
算結果を少なくとも一つの待機側ディジタル型調節器に
より推定し、この推定された積分演舞結果を初期値とし
て積分演算を行なうと共に、前記稼lll側ディジタル
型調節器および待機側ディジタル型11節器の動作状態
を監視器により監視し、上記稼動側ディジタル型諷節器
に異常が生じた場合には前記待機側ディジタル型調節器
を制御ループに含ませるように切換手段により調節器出
力を切換えるようにしたものである。
演算を行なう稼vJ@ディジタル型lit節器の積分演
算結果を少なくとも一つの待機側ディジタル型調節器に
より推定し、この推定された積分演舞結果を初期値とし
て積分演算を行なうと共に、前記稼lll側ディジタル
型調節器および待機側ディジタル型11節器の動作状態
を監視器により監視し、上記稼動側ディジタル型諷節器
に異常が生じた場合には前記待機側ディジタル型調節器
を制御ループに含ませるように切換手段により調節器出
力を切換えるようにしたものである。
したがって本発明によれば、常に待機側ディジタル型v
A節器の出力が稼動側ディジタル型調節器の出力とほぼ
等しい値になるので、たとえ稼動側ディジタル型調節器
に異常が発生し待機側ディジタル型調節器に切換えられ
ても制御対象に供給される制御信号は過大変化せず、制
御対象に対する制御量が大きく変動するおそれもなく、
常に安定した制−が可能なディジタル型調節装置を提供
できる。
A節器の出力が稼動側ディジタル型調節器の出力とほぼ
等しい値になるので、たとえ稼動側ディジタル型調節器
に異常が発生し待機側ディジタル型調節器に切換えられ
ても制御対象に供給される制御信号は過大変化せず、制
御対象に対する制御量が大きく変動するおそれもなく、
常に安定した制−が可能なディジタル型調節装置を提供
できる。
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図は従来例を示すブロック図である。 1.11・・・稼動側PID調節器、2.12・・・待
機IIIPID調節器、3・・・検出器、4・・・tl
lII[l対象、5・・・端子、6・・・切換スイッチ
、7・・・監視器。
2図は従来例を示すブロック図である。 1.11・・・稼動側PID調節器、2.12・・・待
機IIIPID調節器、3・・・検出器、4・・・tl
lII[l対象、5・・・端子、6・・・切換スイッチ
、7・・・監視器。
Claims (1)
- 制御ループに含まれ積分演算を行なう稼動側ディジタル
型調節器と、この稼動側ディジタル型調節器における積
分演算結果を推定しこの積分演算結果を初期値として積
分演算を行なう少なくとも一つの待機側ディジタル型調
節器と、この待機側ディジタル型調節器および前記稼動
側ディジタル型調節器の動作状態を監視する監視器と、
この監視器により前記稼動側ディジタル型調節器に異常
が生じた場合には前記待機側ディジタル型調節器を前記
制御ループに含ませるように調節器出力を切換える切換
手段とを具備したことを特徴とするディジタル型調節装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24740984A JPS61125602A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | デイジタル型調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24740984A JPS61125602A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | デイジタル型調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61125602A true JPS61125602A (ja) | 1986-06-13 |
Family
ID=17163003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24740984A Pending JPS61125602A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | デイジタル型調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61125602A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0589372U (ja) * | 1992-05-12 | 1993-12-07 | オーチス エレベータ カンパニー | ホールボタン用フェースプレートの構造 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56166501A (en) * | 1980-05-27 | 1981-12-21 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Dual system of adjusting device |
| JPS573101A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Hitachi Ltd | Multiple control device |
| JPS5933501A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | 制御装置 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP24740984A patent/JPS61125602A/ja active Pending
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0589372U (ja) * | 1992-05-12 | 1993-12-07 | オーチス エレベータ カンパニー | ホールボタン用フェースプレートの構造 |
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