JPS62229302A

JPS62229302A - デジタル制御装置

Info

Publication number: JPS62229302A
Application number: JP7307586A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Tanimoto; 谷元　喜代士
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1986-03-29
Filing date: 1986-03-29
Publication date: 1987-10-08

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。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、デジタル制御装置、特にオンライン・リア
ルタイム処理を行い、バックアップ機能を有するデジタ
ル制御装置に関する。

（ロ）従来の技術オンライン・リアルタイム処理を行うデジタル制御装置
では、その重要性と安全性から、二重化システムが採用
される。一般に、二重化はデュプレックス方式を使う。

この方式は、第２図に示すように、通常の制御に使用す
る第１の制御系ａの他に、全（同一の第２の制御系すを
併設し、制御系のアナログ変換の出力側に切替器Ｃを設
け、さらに第１き制御系ａでは自己診断部ｄで自己診断
を行うとともに、第２の制御系すの出力は、第１の制御
系ａの出力にトラッキングしている。そして、自己診断
部ｄにより第１の制御系ａが異常と判断すると、切替器
Ｃにより第２の制御系すに切替えている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記従来のデジタル制御装置の二重化システムは、制御
系のアナログ出力側に切替器を設けるものであり、この
切替器として、具体的には例えばリレーが使用される。

そのため回路が複雑になり、装置全体のコストを上げる
という欠点の他に、リレーの信頼性の低さがシステムの
評価を下げるという問題があった。

この発明は、上記に鑑み、回路を複雑にせず、またリレ
ー等の切替器を使用しないでも制御系の切替えを行う得
るデジタル制御装置を堤供することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明のデジタル制御装置は、第１と第２の制御系（
１０，２０）から構成され、第１の制御系に、デジタル
演算された制御信号をアナログ信号で出力する第１の制
御出力手段（１２）と、自系の正常・異常を判別し、正
常時は前記アナログ信号よりハイレベルの信号を、異常
時は前記アナログ信号よりローレベルの信号を出力する
第１の自己診断手段（１３）と、前記第１の制御出力手
段よりのアナログ信号を一方の入力に受け、前記第１の
自己診断手段よりの信号を他方に受け、よりローレベル
の信号を出力する第１のロー信号選択手段（１４）とを
備えている。

また、第２の制御系に、デジタル演算された制御信号を
アナログ信号で出力する第２の制御出力手段（２２）と
、自系の正常・異常を判別し、正常時は前記アナログ信
号よりハイレベルの信号を、異常時は前記アナログ信号
よりローレベルの信号を出力する第２の自己診断手段（
２３）と、前記第２の制御出力手段よりのアナログ信号
を一方の入力に受け、前記第１の自己診断手段ケ異常、
第２の自己診断手段が正常を示す信号を出力している場
合Ｇ巳のみハイレベル信号を、その他はローレベル信号
を他方の入力に受け、よりローレベルの信号を出力する
第２のロー信号選択手段（２４）とを備えている。

さらにまた、前記第１のロー信号選択手段と第２のロー
信号選択手段の出力信号を受け、よりハイレベルの信号
を出力するハイ信号選択手段（３０）とを備えている。

（ホ）作用このデジタル制御装置において、第１の制御系が正常に
動作していることが第１の自己診断手段で判別されると
、第１の制御出力手段よりのアナログ制御出力が第１の
ロー信号選択手段、ハイ信号選択手段を経て出力される
。

第１の制御系に異常が生じると、第１の自己診断手段が
これを判別し、ローレベル信号を出力し、第１のロー信
号選択手段よりこのローレベル信号が出力される。この
場合において、第２の制御系が正常であると、第２の自
己診断手段がこれを判別し、上記第１の制御系の異常を
上条に、第２のロー信号選択手段にハイレベル信号を加
える。そのため、第２の制御系の第２の制御出力手段よ
りのアナログ制御出力が第２のロー信号選択手段、ハイ
信号選択手段を経て出力される。

（へ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示すデジタル制御装置
のブロック図である。同図において、デジタル制御装置
１は制御系１０．２０及びハイセレクタ３０とから構成
されている。

制御系１０は、所定のデジタル制御演算を行う制御演算
部１１、この制御演算部１１からデジタル制御出力をア
ナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１２、自系の動作の
正常・異常を判別する自己診断部１３及びＤ／Ａ変換器
１２からの制御出力を一方の入力に受け、自己診断部１
３からの信号を他方の入力に受けるローセレクタ１４を
備えている。

自己診断部１３は、自己の動作が正常な場合、上記アナ
ログ信号（例：１〜５Ｖ）よりもハイレベル（例：１５
Ｖ）の信号を出力し、動作が異常の場合、ローレベル（
例：０■）の信号を出力するようになっている。

制御系２０は、制御系１０と同様に、制御演算部２１、
Ｄ／Ａ変換器２２、自己診断部２３及びローセレクタ２
４を備えている。ただ、制御系２０は、制御系１０をバ
ンクアップするために設けられているため、自己診断部
２３の正常・異常を示す信号は、アントゲ−Ｉ・２５を
介して、ローセレクタ２４に入力されている。アンドゲ
ート２５の他方の入力端には、インバータ２６を介して
、制御系１０の自己診断部１３からの信号が加えられて
いる。すなわち、自己診断部２３の正常を示すハイ信号
は、制御系１０の異常を条件に、ローセレクタ２４に入
力されるようになっている。なお、図示はしていないが
、制御系２０の出力は、制御系ＩＯの出力にトラッキン
グしている。

次に、この実施例デジタル制御装置１の動作について説
明する。

通常、制御系１０の制御演算部１１で演算されたデジタ
ル制御出力は、Ｄ／Ａ変換器１２でアナログ信号に変換
されて、ローセレクタ１４に入力される。制御系１０に
異常がない場合、自己診断部１３より正常を示すハイレ
ベル信号が出力され、ローセレクタ１４に入力される。

このハイレベル信号とアナログ信号を比較すると、Ｄ／
Ａ変換器１２よりの制御出力の方がレベルが低いので、
この制御出力が選択されて、ローセレクタ１４より出力
される。そして、この制御出力に制御系２０は追従する
が、制御系１０と同様に、制御系２０も正常の場合には
、自己診断部２３よりハイレベル信号が出力され、アン
ドゲート２５に入力されるが、アンドゲート２５の入力
の他端には、自己診断部１３よりのハイレベル信号がイ
ンバータ２６で反転され、ローレベルで加えられる。そ
のため、アンドゲート２５の出力がローレベルとなり、
これがローセレクタ２４に入力される。従って、ローセ
レクタ２４は、Ｄ／Ａ変換器２２からの制御出力の如何
にかかわらず、ローレベル信号を選択する。それゆえ、
ハイセレクタ３０には、ローセレクタ１４よりの制御系
１０よりの制御出力と、ローセレクタ２４からのローレ
ベル信号が加えられる。そして、よりハイレベルな制御
系ＩＯからの制御出力が、そのまま導出される。

制御系２０が正常に動作している状態で、制御系１０に
異常が生じると、自己診断部１３が異常を示すローレベ
ル信号を出力し、ローセレクタ１４に加える。そのため
、ローセレクタ１４からはＤ／Ａ変換器１２からの制御
出力が導出されず、よりレベルの低い、上記ローレベル
信号が出力される。

一方、自己診断部１３からのローレベル信号は、インバ
ータ２６で反転されて、アンドゲート２５にハイレベル
信号が入力される。アンドゲート２５の入力の他端には
、自己診断部２よりの正常を示すハイレベル信号が加え
られているので、アンドゲート２５の出力端にハイレベ
ル信号が導出され、この信号がローセレクタ２４の一方
の入力端に加えられる。ローセレクタ２４の他端には、
上記ハイレベル信号より常にレベルの低いＤ／Ａ変換器
２２よりの制御出力が加えられているので、この制′４
卸出力がローセレクタ２４より導出され、ハイセレクタ
３０の一方の入力端に加えられる。

ハイセレクタ３０の他方の入力端には、制御系１０より
ローレベル信号が加えられているので、ハイセレクタ３
０からは、よりレベルの高い制御系１０よりの制Ｊｎ出
力が導出される。

制御系１０に異常が生じた場合、以上のようにして動作
が制御系１０から制御系２０に切替えられ、パンクアッ
プされる。

（ト）発明の効果この発明によれば、第１の制御系と第２の制御系にそれ
ぞれ自己診断部を設け、正常・異常を示すハイレベル・
ローレベル信号を出力し、これらと第１と第２の制御出
力のレベル比較を、ロー信号選択手段、ハイ信号選択手
段を用いて行い、第１の制御系から第２の制御系への切
替えを論理回路的に行うので、回路が簡単であり、かつ
また切替えにリレー等の接点手段を用いないので、信鎖
性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すデジタル制御装置
のブロック図、第２図は、従来のデジタル制御装置を説
明するためのブロック図である。１０・２０：制御系、１２・２２　：　Ｄ／Ａ変換器、工３・２３：自己診断部、１４・２４：ローセレクタ、３０：ハイセレクタ。特許出願人　　　　　　株式会社島津製作所代理人　　
　　弁理士　中　村　茂　信第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の制御系と、この第１の制御系をバックアッ
プする第２の制御系を備えるデジタル制御装置において
、前記第１の制御系に、デジタル演算された制御信号をア
ナログ信号で出力する第１の制御出力手段と、自系の正
常・異常を判別し、正常時は前記アナログ信号よりハイ
レベルの信号を、異常時は前記アナログ信号よりローレ
ベルの信号を出力する第１の自己診断手段と、前記第１
の制御出力手段よりのアナログ信号を一方の入力に受け
、前記第１の自己診断手段よりの信号を他方に受け、よ
りローレベルの信号を出力する第１のロー信号選択手段
とを備え、前記第２の制御系に、デジタル演算された制御信号をア
ナログ信号で出力する第２の制御出力手段と、自系の正
常・異常を判別し、正常時は前記アナログ信号よりハイ
レベルの信号を、異常時は前記アナログ信号よりローレ
ベルの信号を出力する第２の自己診断手段と、前記第１
の制御出力手段よりのアナログ信号を一方の入力に受け
、前記第１の自己診断手段が異常、第２の自己診断手段
が正常を示す信号を出力している場合にのみハイレベル
信号を、その他はローレベル信号を他方の入力に受け、
よりローレベルの信号を出力する第２のロー信号選択手
段とを備え、かつ前記第１のロー信号選択手段と第２のロレ信号選択
手段の出力信号を受け、よりハイレベルの信号を出力す
るハイ信号選択手段を備えてなるデジタル制御装置。