JPS6230441B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は制御用電子計算機またはシーケンスコ
ントローラ等の制御装置において、プログラムの
暴走や制御装置の入出力部の不良により生じる制
御信号の誤出力を防止する制御装置の誤制御出力
防止装置に関する。

受配電設備等の監視制御システムにおいて、制
御用計算機やシーケンスコントローラ等のストア
ードプログラム方式の制御装置を使用してしや断
器や断路器等の制御を行う場合、制御装置内部の
プログラム暴走や入出力部の不良による誤出力を
防止するために、従来では制御出力を二重化した
り、制御出力を２挙動方式とし、制御出力の選択
をアンサーバツクさせて制御装置に入力させるこ
とにより制御出力点の選択を確認した後に制御信
号を出力する等の方式が用いられている。

しかし、上述の方法によれば、入出力部を二重
化することにより入出力点数が増加し、またアン
サーバツクの信号線のための配線が必要となるた
め、制御出力点数が多い場合には点検回路が複雑
化し、その結果、逆に故障率が増えたり、点検回
路自体の点検が必要となるなど、信頼性の低下、
コストの上昇等を招来するなどの欠点がある。

本発明は、きわめて簡単な方法で制御装置の誤
出力を点検でき、かつ出力部の不良発生を常時監
視して誤出力の防止を図り、さらには誤出力点検
回路自体の自己点検をも行いうる制御装置の誤出
力防止装置を提供することを目的とする。

以下本発明を図示する実施例によつて詳述す
る。第１図は本発明の誤出力の防止方法を適用し
た制御装置およびその周辺回路を示す回路図であ
る。図中、１は制御信号を出力する制御装置
（CPU）、２は制御装置１の出力部である。この
出力部２において、２−７，２−９，２−５−
１，２−５−２，………，２−５−ｎは各々後述
する制御許可用補助継電器７、動作検出点検用抵
抗９、制御出力用補助継電器５−１，５−２，…
……，５−ｎを駆動する制御出力点を示す。３は
制御装置１の入力部、４は制御出力点２−５−
１，２−５−２，………，２−５−ｎの状態監視
を行う点検回路である。この点検回路４は、制御
出力要求時点にONとなる制御許可用補助継電器
７およびその接点７ａと、制御出力点２−５−
１，２−５−２，………，２−５−ｎの動作状態
を微少電流により検出する高感度形補助継電器８
（高抵抗コイルをもつ）と、この補助継電器８の
動作確認を行うための制御用補助継電器５（後述
する）のコイル抵抗と同等の抵抗値を有する動作
検出点検用抵抗９とより構成される。５は誤出力
防止のための点検監視を行う制御出力用補助継電
器である。そして、５−１，５−２，………，５
−ｎは継電器５の個々の継電器を示し、これら５
−１，５−２，………，５−ｎは高感度形補助継
電器８が直列に接続されている場合、制御出力点
２−５−１，２−５−２，………，２−５−ｎが
ONとなつても動作に至らない感度を有してい
る。６は制御装置１の入出力用電源で、Ｐ，Ｎは
それぞれ電源の極性を示す。

第２図は上記第１図の制御出力用補助継電器５
により制御される回路の一例として示すしや断器
操作回路である。第２図において、５−１ａ，５
−２ａ，………５−naはそれぞれ第１図の制御
出力用補助継電器５−１，５−２，………，５−
ｎの常開接点、CB−１，CB−２，………，CB
−ｎは同じく補助継電器５−１，５−２，……
…，５−ｎによつてON、OFF制御されるしや断
器である。

第３図は電力系統図の一例であり、図中Ｔはト
ランス、CB−１，CB−２，………，CB−ｎは
第２図のものと同一である。

第４図は、制御装置１（第１図）のソフトウエ
アによつて実行される点検プログラムのフローチ
ヤートの一例を示し、このプログラムは第１図の
制御出力用補助継電器５−１，５−２，………，
５−ｎがONとならない期間中常に動作してお
り、制御出力点２−５−１，２−５−２，……
…，２−５−ｎの誤出力の監視や点検回路４の自
己点検を行う。第４図フローチヤートの各構成要
素を以下に列記する。

１−Ａ……第１図の点検回路４の点検時点かどう
かの判定 １−Ｂ……動作検出点検出力２−９のONの処理 １−Ｃ……動作検出用補助継電器８の動作確認用
デイレイ １−Ｄ……動作検出用補助継電器８の動作確認判
定 １−Ｅ……制御許可用補助継電器出力２−７ON １−Ｆ……制御許可用補助継電器７の動作確認デ
イレイ １−Ｇ……制御許可用補助継電器７の動作確認を
動作検出継電器８の復帰により判定する。

１−Ｈ……点検異常セツト １−Ｉ……点検異常セツト １−Ｊ……１Ａから１Ｉ間の動作点検回路４の点
検終了によるリセツトで、動作検出点検出力２
−９、制御許可用継電器出力２−７をOFFに
する。

１−Ｋ……制御許可用継電器の復帰確認用デイレ
イ １−Ｌ……点検回路４の点検時以外は動作検出補
助継電器８の動作により制御出力点２−５−
１，２−５−２，………，２−５−ｎのうち誤
出力はどれかを判定する。

１−Ｍ……点検異常セツト 第５図は例えば第２図、第３図に示すような電
力系統においてしや断器の順序投入やパターン制
御等の制御出力時点に起動されるプログラムで、
制御期間中のみ第１図の制御許可用補助継電器７
をONとして制御出力処理を行う。第５図フロー
チヤートの構成要素は次の通りである。

１−Ｎ……第４図の点検プログラムにより点検異
常となつているかどうか判定する。

１−Ｏ……第４図の点検プログラムを停止する。

１−Ｐ……制御出力用補助継電器５を動作可能と
するために制御許可用補助継電器７をONにし
て動作検出用補助継電器８のコイルを短絡させ
る。

１−Ｑ……図示しない順序投入やパターン制御出
力プログラム １−Ｒ……制御許可用補助継電器７をOFFにす
る。

１−Ｓ……第４図の点検プログラムの再起動 次に、以上に示した第１図〜第５図を参照して
制御出力の誤出力の防止動作について以下具体的
に説明する。

まず、第４図の点検フローチヤートに従つて誤
出力監視中の動作について述べる。この点検プロ
グラムは制御出力時点以外の期間中動作してお
り、常時はプログラム１−Ｌに示すように高抵抗
高感度の動作検出用補助継電器８の動作状態を判
定し、動作検出点検出力２−９と制御出力２−５
−１，２−５−２，………，２−５−ｎが制御装
置１のプログラム暴走や制御装置１の出力部２の
不良によつてON故障になつていないかどうかを
制御出力用補助継電器５を動作させることなく判
定する。一方、プログラム１−Ａにおける点検時
点、すなわち一定時間ごとまたは外部から点検回
路４の点検が要求された時点を点検回路４の動作
確認点検時点として、プログラム１−Ｂ〜１−Ｋ
の点検処理により点検回路４の自己点検を行う。
プログラム１−Ｂ〜１−Ｋの点検処理では、まず
１−Ｂの動作検出点検にて動作検出点検駆動用抵
抗９および同出力２−９をONにすることによつ
て駆動し、次いで１−Ｃの動作確認デイレイ後、
動作検出用補助継電器８の動作を１−Ｄにおいて
継電器８の常開接点８ａ（確認信号入力器）の入
力により確認して同補助継電器８と出力２−９の
動作確認を行う。確認の結果、正常であればプロ
グラム１−Ｅで制御許可用補助継電器７の出力点
２−７をONにして動作検出用補助継電器８のコ
イルを短絡させ、１−Ｆにおける復帰時間確認デ
イレイ後１−Ｇで補助継電器８の常開接点８ａに
より、制御許可用補助継電器７の出力点２−７の
ON状態を確認する。そして、１−Ｄ，１−Ｇの
動作検出用補助継電器８の動作確認により点検回
路４と出力点２−７，２−９が不良であると判定
された場合は１−Ｉ，１−Ｈにおいて点検異常が
セツトされる。以上の点検回路４の確認動作の
後、制御許可用継電器出力２−７、動作検出点検
出力２−９をOFFにする。また、これらの出力
２−７，２−９が復帰不良であつた場合には１−
Ｌの常時動作判定時あるいは次の点検時点で点検
異常と判定される。

このようにして、通常時は制御出力２−５−
１，２−５−２，………，２−５−ｎなどの制御
出力点の誤動作を確認するとともに点検回路４の
動作を自己点検することができる。なお、このフ
ローチヤート（第４図）では制御出力点２−５−
１，２−５−２，………，２−５−ｎのONの動
作点検を行つてはいないが、例えば点検時点に制
御出力２−５−１，２−５−２，………，２−５
−ｎを順次ONとし動作確認用補助継電器８にて
ON動作の点検を行うプログラムを追加すること
により実行可能である。

次に、制御出力時点での動作を第５図のフロー
チヤートに従つて述べる。このプログラムは、制
御出力用補助継電器５を動作させるべき制御出力
要求時に他のプログラム（図示せず）により起動
される。まず、プログラム１−Ｎにおける点検異
常判定により第４図の点検プログラムによる異常
セツトがあれば処理は行わない。一方、正常であ
れば１−Ｏのプログラムで第４図の点検プログラ
ムを停止させ、次いで１−Ｐにおいて制御許可補
助継電器７をONにする。これにより、動作検出
用補助継電器８を短絡させ、１−Ｑの制御出力で
例えば第２図、第３図に示すようなしや断器CB
−１，………，CB−ｎの制御を制御用補助継電
器５をONすることによつて行うような制御出力
プログラムを動作させる。制御出力終了後は１−
Ｒの制御許可OFFにて制御許可用補助継電器７
をOFFとし、次いで１−Ｓの点検プログラムタ
ーンオンで第４図の点検プログラムを再起動させ
て終了する。

第６図は第１図の高抵抗高感度形動作検出用補
助継電器８をフオトカツプラやトランジスタ等の
電子デバイスに置換えた回路の例である。高感度
形動作検出用補助継電器８と制御出力用補助継電
器５の動作感度の区別が難しい場合には上述の第
６図のような回路を使用することにより感度の区
別を明確にすることができる。すなわち、第６図
において、８−１は電流抑制用の抵抗で、制御許
可用補助継電器７の常開接点７ａが開状態であれ
ば、制御出力２−５−１，２−５−２，………，
２−５−ｎがONとなつても制御出力用補助継電
器５−１，５−２，………，５−ｎが動作しない
ような大きさの抵抗値を有している。８−２はフ
オトカツプラ、８−３は動作検出用補助継電器、
８−４は動作検出用継電器８−３の駆動用トラン
ジスタ、８−５はトランジスタ８−４のベース抵
抗、８−６は継電器８−３のサージ吸収用ダイオ
ードである。

以上の回路において、制御許可用補助継電器７
の常開接点７ａが開の時、第１図の制御出力点２
−５−１，２−５−２，………，２−５−ｎのい
ずれかがONになると抵抗８−１を通してフオト
カツプラ８−２に順電流が流れてONとなり、ベ
ース抵抗８−５を通してトランジスタ８−４をタ
ーンオンし、動作検出用補助継電器８−３をON
にする。また、制御許可用補助継電器７の常開接
点７ａが閉の時は、フオトカツプラ８−２に順電
流は流れず、従つてトランジスタ８−４もターン
オフとなり動作検出用補助継電器８はOFFにな
る。

次に、本発明の他の実施例を第７図、第８図に
示す。第７図は第１図に示した回路に変更を加
え、点検回路のいずれかの要素が不良であつても
外部へ異常出力信号を出力したり、プログラム暴
走や制御装置の出力部の一括故障により複数の制
御出力点が不良となつた場合でも誤制御出力を防
止できるようフエイルセーフを図つた例である。
第７図において、第１図と同一部分を含むが、１
は制御装置、２は制御装置１の出力部である。こ
の出力部２において、２−７，２−１０，２−
９，２−５−１，２−５−２，………，２−５−
ｎは各々後述する制御許可用補助継電器７、制御
禁止用補助継電器１０、動作検出点検用抵抗９、
制御出力用補助継電器５−１，５−２，………，
５−ｎを駆動する制御出力点を示す。３は制御装
置１の入力部、３−８は後述する補助継電器常開
接点８_a1の入力点、３−７は後述する補助継電器
常開接点７_a2と１０_a1との論理和による入力点で
ある。４は点検回路で、動作検出用補助継電器８
およびその常開接点８_a1，８_a2と、動作検出点検
用抵抗９と、制御許可用補助継電器７およびその
常開接点７_a1と、制御禁止用補助継電器１０およ
びその常開接点１０_b1とより構成される。５は制
御出力用補助継電器で、５−１，５−２，……
…，５−ｎは個々の補助継電器を示す。８_a1，８
_a2は動作検出用補助継電器８の常開接点、７_a2，
７_a3は制御用補助継電器７の常開接点、１０_a1，
１０_a2は制御禁止用補助継電器１０の常開接点、
１０_b2は同常閉接点、１１は異常表示器、６は制
御装置１の入出力用電源でＰ，Ｎはその極性を示
す。なお、後述の説明によつて明らかになるが、
接点７_a3，１０_a2，８_a2，１０_b2は異常時における
判別回路を構成する。

次に、第８図に以上の第７図の制御装置１のソ
フトウエアによつて実行される点検プログラムの
フローチヤートの一例を示す。このフローチヤー
トは第１図の制御装置に対する第４図の点検プロ
グラムに相応し、各構成要素は次の通りである。

１−ａ……第７図の点検回路４の点検時点かどう
かを判定する。

１−ｂ……制御禁止用補助継電器出力２−１０を
OFFにした後、制御許可用補助継電器出力２
−７をONにする。

１−ｃ……制御許可用補助継電器７の動作確認用
デイレイ １−ｄ……制御許可用補助継電器７のON状態を
入力点３−７のON状態で確認する。

１−ｅ……制御許可用補助継電器７がONになら
ない場合は動作検出点検出力２−９をONにし
て動作検出継電器８を動作させ、その常開接点
８_a2を閉じ、制御禁止用補助継電器１０の常閉
接点１０_b2の閉により異常表示器１１をONに
する。

１−ｆ……制御許可用補助継電器７の出力２−７
をOFFにする。

１−ｇ……制御許可用補助継電器７の復帰時間確
認用デイレイ １−ｈ……制御許可用補助継電器７の接点７_a2の
開により入力点３−７がOFFかどうかを判定
する。

１−ｉ……入力点３−７がOFFにならない場合
は制御許可用補助継電器７の復帰不良と判定
し、制御禁止用補助継電器１０の出力２−１０
をONにしてその常開接点１０_a2を閉じ、補助
継電器７の常開接点７_a3の閉との論理積
（AND）により異常表示器１１をONにする。

１−ｊ……制御禁止用補助継電器１０の出力２−
１０をONにする。

１−ｋ……制御禁止用補助継電器１０の動作確認
用デイレイ １−ｌ……制御禁止用補助継電器接点１０_a1の閉
により入力点３−７がONかどうか判定する。

１−ｍ……入力点３−７がONにならない場合は
制御禁止用補助継電器１０の動作不良と判定
し、１−ｅと同様に動作検出継電器８を動作さ
せ、その常開接点８_a2の閉と制御禁止用補助継
電器常閉接点１０_b2の閉との論理積（AND）に
より異常表示器１１をONにする。

１−ｎ……制御禁止用補助継電器出力２−１０を
OFFとする。

１−ｏ……制御禁止用補助継電器１０の復帰時間
確認用デイレイ １−ｐ……制御禁止用補助継電器１０の常開接点
１０_a1の開により入力点３−７がOFFかどうか
を判定する。

１−ｑ……入力点３−７がOFFにならない場合
は制御禁止用補助継電器１０の復帰不良と判定
して制御許可用補助継電器出力２−７をONに
し、同常開接点７_a3を閉じて補助継電器１０の
常開接点１０_a2の閉との論理積（AND）により
異常表示器１１をONにする。

１−ｒ……制御禁止用補助継電器出力２−１０を
ONにした後、動作点検出力２−９をONにす
る。

１−ｓ……動作検出用補助継電器８の動作確認用
デイレイ １−ｔ……動作検出用補助継電器８の常開接点８
_a1の閉により入力点３−８がONかどうかを確
認する。

１−ｕ……入力点３−８がONにならない場合は
動作点検出力２−９の不良、または動作検出用
補助継電器８の不良と判定し、制御許可用補助
継電器７の出力２−７をONにし、その常開接
点７_a3と制御禁止用補助継電器１０の常開接点
１０_a2の閉により異常表示器１１をONにす
る。

１−ｖ……動作点検出力２−９をOFFにする。

１−ｗ……動作検出用補助継電器８の復帰時間用
デイレイ １−ｘ……制御出力時点や点検回路４の点検期間
中以外に動作検出用補助継電器８が動作し、入
力点３−８がONになるかどうかを判定する。

１−ｙ……制御禁止用補助継電器１０の出力２−
１０をOFFし、動作検出用補助継電器の常開
接点８_a2の閉と補助継電器１０の常閉接点１０
_b2の閉の論理積（AND）により異常表示器１１
をONにする。

以上述べたように、点検回路４の点検時にはプ
ログラム１−ｂから１−ｗの処理を行い、点検用
の出力点２−７，２−１０，２−９、および入力
点３−８，３−７の点検も行うとともに、不良時
には異常表示１１を出すことができる。制御出力
用補助継電器５とその出力２−５−１，２−５−
２，………，２−５−ｎの点検時はプログラム１
−ｘから１−ｙの処理を行い、異常時には動作検
出用補助継電器８がONとなつて異常表示１１を
出すことができる。なお、制御出力要求時のフロ
ーチヤートは第５図のものと同様に構成されるの
で省略する。

以上、第７図、第８図に示した方法によれば、
第１図の方法に加えてさらに次のような効果を得
ることができる。

常時は制御禁止用補助継電器１０をONにし
ているため、制御許可補助継電器出力と制御出
力点２−５−１，………，２−５−ｎが同時に
ON故障となつた場合でも誤出力しない。ま
た、全点一括ON故障の場合も同様に誤出力す
ることはない。

点検回路出力２−７，２−１０，２−９、入
力点３−７，３−８のいずれかがON故障また
OFF故障でも異常と判断し、外部に異常信号
を出すことができる。

制御出力点２−５−１，２−５−２，……
…，２−５−ｎのON動作点検に際しても、制
御許可用補助継電器７をOFFして制御禁止補
助継電器１０をONにした状態で行えば、たと
え点検中に補助継電出力２−７，２−１０のい
ずれかが不良になつた場合でも誤つた出力が制
御出力として出されることがなく安全な状態で
点検を行うことができる。

以上の通り本発明によれば、従来のようにアン
サーバツク回路を用いた複雑な回路にすることな
く、きわめて簡単な回路構成により制御出力の常
時点検と点検回路自体の自己点検を行うことがで
き、したがつて信頼性の向上、コストの低減化が
可能となる。しかも、急速に使用が拡大されつつ
あるマイクロプロセツサを用いた各種制御装置、
情報伝送装置等の誤出力防止にきわめて有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は制御対象となるしや断器操作回路の一例を示
す回路図、第３図は第２図の電力系統を示す系統
図、第４図は第１図の制御装置のソフトウエアに
よつて実行される点検プログラムのフローチヤー
ト、第５図は同制御出力プログラムのフローチヤ
ート、第６図は第１図の高感度形補助継電器８を
静止形装置に置換えた例を示す回路図、第７図は
本発明の他の実施例を示す回路図、第８図は第７
図の場合の制御装置によつて実行される点検プロ
グラムのフローチヤートである。 １……制御装置、２……出力部、３……入力
部、４……点検回路、５……制御出力補助継電器
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御装置からの誤制御出力を防止する装置に
   おいて、 前記制御装置の出力部から出力される制御出力
   を受けて制御対象への出力を活殺する制御出力用
   継電器回路と、 前記制御装置からの出力許可信号により付勢さ
   れる制御許可継電器と、 前記制御出力用継電器回路への電源供給回路中
   に挿入されて電源の供給、停止を行う前記制御許
   可継電器の常開接点と、 この接点に並列に接続された微電流検出器、こ
   の検出器と前記制御装置の出力部の点検出力との
   間に挿入されて前記制御出力用継電器のコイル抵
   抗と同等の抵抗値を有する微電流検出抵抗器、お
   よび微電流検出器が動作したとき制御装置の入力
   部に確認信号を入力する確認信号入力器を含む自
   己点検回路とを有し、 前記制御装置の出力部の動作状態の検出および
   自己故障の検出を行つていずれが異常であつても
   前記制御出力用継電器回路を停止させる点検回路
   と を備えたことを特徴とする制御装置の誤制御出力
   防止装置。 ２ 制御装置からの誤制御出力を防止する装置に
   おいて、 前記制御装置の出力部から出力される制御出力
   を受けて制御対象への出力を活殺する制御出力用
   継電器回路と、 前記制御装置からの出力許可信号により付勢さ
   れる制御許可継電器と、 前記制御出力用継電器回路への電源供給回路中
   に挿入されて電源の供給、停止を行う前記制御許
   可継電器の常開接点と、 前記制御装置からの指令信号により正常時にお
   いて付勢される制御禁止継電器と、 前記制御許可継電器の常開接点に直列に挿入さ
   れて異常時に制御出力用継電器回路への電源を停
   止する制御禁止継電器の常開接点と、 これらの常開接点および常閉接点に並列に接続
   された微電流検出器、この検出器と前記制御装置
   の出力部の点検出力との間に挿入されて前記制御
   出力用継電器のコイル抵抗と同等の抵抗値を有す
   る微電流検出抵抗器、および微電流検出器が動作
   したとき制御装置の入力部に確認信号を入力する
   確認信号入力器を含む自己点検回路と、 制御許可継電器と、制御禁止継電器および微電
   流検出器のうち少なくともいずれか一つと制御装
   置の出力部との信号連絡関係が異常であるとき前
   記制御許可継電器、制御禁止継電器および微電流
   検出器に連動して判別する判別回路とを有し、 前記制御装置の出力部の動作状態の検出および
   自己故障の検出を行つていずれが異常であつても
   前記制御出力用継電器回路を停止させる点検回路
   と を備えたことを特徴とする制御装置の誤制御出力
   防止装置。