JP2002062903A - Control device - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、出力モジュールを
含む制御装置に関し、より詳細には、通常時にはフィー
ルド機器に電流を供給するサービス側機器と、サービス
側機器の異常時には該サービス側機器に代わって電流を
供給する待機側機器とを備えた制御装置に関わるもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device including an output module, and more particularly, to a service device that normally supplies electric current to a field device, and to a service device when the service device is abnormal. The present invention relates to a control device including a standby-side device for supplying a current.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の工業用制御システムでは、上位側
制御システムと、工場等に設置されたフィールド（現
場）機器とを所定の通信手段を介して接続し、遠隔操作
によってフィールド機器（外部接続機器）の作動を監視
する。この制御システムでは、上位側制御システムとフ
ィールド機器との間に、フィールド機器に電流を安定供
給するための出力モジュール（制御装置）が設置され
る。このような出力モジュールは、電流の安定供給のた
め、通常時に電流を供給するサービス側機器と、サービ
ス側機器に異常が発生した際に瞬時に切り替わって電流
の供給を継続させる待機側機器とで構成される。2. Description of the Related Art In a conventional industrial control system, a higher-level control system is connected to a field (field) device installed in a factory or the like via a predetermined communication means, and a field device (external connection) is remotely operated. Equipment). In this control system, an output module (control device) for stably supplying a current to the field device is installed between the upper control system and the field device. In order to stably supply current, such an output module includes a service-side device that normally supplies current and a standby-side device that switches instantaneously and continues to supply current when an abnormality occurs in the service-side device. Be composed.
【０００３】上記従来の出力モジュールの一例を図２に
示す。出力モジュール１０は、サービス側機器１１と待
機側機器１２とを備えており、双方の機器１１、１２
は、夫々に備えた制御手段（図示せず）の制御に基づい
て相互の作動状態を監視し合う。通常時にはサービス側
機器１１の作動で電流出力部１３から電磁弁１５に電流
が供給され、これにより、図示しないフィールド機器が
作動する。この電流供給時に、サービス側機器１１の出
力に異常が発生した際には、その異常発生を待機側機器
１２側の制御手段が検知することで待機側機器１２が電
流の供給を直ちに開始し、これと同時にサービス側機器
１１が電流供給を停止する。FIG. 2 shows an example of the conventional output module. The output module 10 includes a service-side device 11 and a standby-side device 12.
Monitor each other's operating state based on the control of the control means (not shown) provided for each. In normal times, the current is supplied from the current output unit 13 to the solenoid valve 15 by the operation of the service-side device 11, whereby a field device (not shown) operates. When an abnormality occurs in the output of the service side device 11 during the supply of the current, the standby unit 12 immediately starts supplying the current by detecting the occurrence of the abnormality by the control unit of the standby side device 12, At the same time, the service device 11 stops supplying current.
【０００４】つまり、通常時には、電源１６に一方の端
子が接続された抵抗器１７を経由して−端子に電圧が供
給されるバッファ１９が、＋端子に所定の出力信号２０
を受けることで、出力トランジスタ２１のベースに所定
の電流を与えてこれをオンとし、電源１６から抵抗器１
７、出力トランジスタ２１及びダイオード２２を経由し
て電磁弁１５に電流を供給する。このとき、ダイオード
２２のアノードとの接続部と電源１６との間に挿入され
た二重化制御スイッチ２３が、サービス状態／待機状態
を切り替える制御信号３１に応答してオフしている。That is, at normal times, a buffer 19 to which a voltage is supplied to a negative terminal via a resistor 17 having one terminal connected to a power supply 16 has a predetermined output signal 20
As a result, a predetermined current is applied to the base of the output transistor 21 to turn it on, and the resistor 1
7. Supply current to the solenoid valve 15 via the output transistor 21 and the diode 22. At this time, the duplex control switch 23 inserted between the power supply 16 and the connection of the diode 22 to the anode is turned off in response to the control signal 31 for switching between the service state and the standby state.
【０００５】上記電流供給時に、待機側機器１２では、
電流出力部２６がサービス側機器１１側と同様に、バッ
ファ２７の＋端子に出力信号２８を受けて出力トランジ
スタ２９をオンとしているが、このとき二重化制御スイ
ッチ３０が制御信号３１に応答してオンして出力端子を
短絡させているので、電源３２からの電流がスイッチ３
１側に流れ、電磁弁１５側には供給されない。At the time of supplying the current, the standby-side device 12
The current output unit 26 receives the output signal 28 at the + terminal of the buffer 27 and turns on the output transistor 29 in the same manner as the service side device 11 side. At this time, the duplex control switch 30 turns on in response to the control signal 31. And the output terminal is short-circuited, the current from the power supply 32
It flows to one side and is not supplied to the solenoid valve 15 side.
【０００６】この状態で、サービス側機器１１の制御手
段が出力電流の異常を検出した場合には、その検出結果
が直ちに待機側機器１２側に伝達される。これにより、
二重化制御スイッチ３０がオフされて、電源３２からの
電流が抵抗器３３、出力トランジスタ２９及びダイオー
ド３５を経由して電磁弁１５に供給される。同時に、サ
ービス側機器１１側では、制御信号２５に応答して二重
化制御スイッチ２３がオンとなって出力端子が短絡する
ので、電磁弁１５への電流が遮断される。更に、サービ
ス側機器１１から上位側制御システムに、異常発生の旨
の警報信号が送信される。[0006] In this state, when the control means of the service side device 11 detects an abnormality of the output current, the detection result is immediately transmitted to the standby side device 12 side. This allows
The duplex control switch 30 is turned off, and the current from the power supply 32 is supplied to the solenoid valve 15 via the resistor 33, the output transistor 29, and the diode 35. At the same time, on the service side equipment 11 side, the duplex control switch 23 is turned on in response to the control signal 25 and the output terminal is short-circuited, so that the current to the solenoid valve 15 is cut off. Further, a warning signal indicating that an abnormality has occurred is transmitted from the service-side device 11 to the host-side control system.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の出力モジュ
ールでは、サービス側機器１１が正常に電流供給してい
る間も、待機側機器１２がサービス側機器１１と同じ値
の電流を回路内で消費しているので、電力が必要以上に
消費される。また、外部負荷抵抗が無い状態で（シャン
ト）電流が流れることになるので、待機側機器１２の出
力部トランジスタ２９が発熱するという問題もある。In the conventional output module described above, while the service-side device 11 normally supplies current, the standby-side device 12 consumes the same current as the service-side device 11 in the circuit. Power is consumed more than necessary. Further, since a current (shunt) flows without an external load resistance, there is also a problem that the output transistor 29 of the standby-side device 12 generates heat.
【０００８】本発明は、上記したような従来の技術が有
する問題点を解決するためになされたものであり、待機
側機器で消費される電力を低減させ、待機側機器の出力
トランジスタでの発熱を抑えることができ、しかもこれ
らを簡素な回路構成で実現できる出力モジュール（制御
装置）を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and reduces power consumed by a standby device and generates heat in an output transistor of the standby device. It is an object of the present invention to provide an output module (control device) that can suppress the above and can realize these with a simple circuit configuration.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の制御装置は、上位側制御システムとフィー
ルド機器との接続経路中に挿入され、常時は前記フィー
ルド機器に電流を供給するサービス側機器と、該サービ
ス側機器の異常発生時には該サービス側機器に代わって
電流を供給する待機側機器とを備えた制御装置におい
て、前記サービス側機器及び待機側機器は夫々、フィー
ルド機器に接続される電流出力端子、該電流出力端子と
電源との接続を制御する電源スイッチ、前記電流出力端
子を短絡する短絡スイッチ、並びに、前記電源スイッチ
及び短絡スイッチの作動を制御する作動制御手段を備
え、通常時には、前記サービス側機器では前記電源スイ
ッチ及び短絡スイッチを夫々オン及びオフさせ、前記待
機側機器では前記電源スイッチ及び短絡スイッチを夫々
オフ及びオンさせ、前記サービス側機器の異常発生時に
は、前記サービス側機器では前記電源スイッチ及び短絡
スイッチを夫々オフ及びオンさせ、前記待機側機器では
前記電源スイッチ及び短絡スイッチを夫々オン及びオフ
させることを特徴とする。In order to achieve the above object, a control device according to the present invention is inserted in a connection path between an upper control system and a field device, and always supplies current to the field device. In a control device including a service-side device and a standby-side device that supplies current instead of the service-side device when an abnormality occurs in the service-side device, the service-side device and the standby-side device are each connected to a field device. A current output terminal, a power switch for controlling connection between the current output terminal and a power supply, a short-circuit switch for short-circuiting the current output terminal, and operation control means for controlling operations of the power switch and the short-circuit switch, Normally, the service-side device turns on and off the power switch and the short-circuit switch, respectively, and the standby-side device turns on and off the power supply switch. The switch and the short-circuit switch are turned off and on, respectively, and when an abnormality occurs in the service-side device, the service-side device turns off and on the power switch and the short-circuit switch, respectively, and the standby-side device turns off the power switch and the short-circuit switch. It is characterized by being turned on and off, respectively.
【００１０】本発明の制御装置によると、待機側機器で
は必要時にのみ電源がオンとなるので、待機側機器で消
費される電力が低減する。また、待機側機器の電流出力
部に使用される出力トランジスタの発熱を抑えることが
できる。According to the control device of the present invention, since the power is turned on only when necessary in the standby device, the power consumed by the standby device is reduced. Further, heat generation of the output transistor used in the current output unit of the standby device can be suppressed.
【００１１】ここで、前記サービス側機器側及び待機側
機器側の各作動制御手段は夫々、装置起動時にリセット
信号を出力するリセット回路と、前記リセット信号を受
けたとき前記電源スイッチをオンするスイッチ切替え手
段とを備えることが好ましい。この場合、簡素な回路構
成によって、サービス側機器及び待機側機器における各
制御系が実現できる。Each of the operation control means on the service side device and the standby side device includes a reset circuit for outputting a reset signal when the device is started, and a switch for turning on the power switch when receiving the reset signal. It is preferable to provide switching means. In this case, each control system in the service-side device and the standby-side device can be realized with a simple circuit configuration.
【００１２】また、前記サービス側機器側及び待機側機
器側の各作動制御手段は更に、前記電流出力端子からの
供給電流を検知し、供給電流の異常時には前記上位側制
御システムに向けて警報信号を出力することが好まし
い。これにより、サービス側機器及び待機側機器は夫
々、電流の出力値の良否を適時自己診断し、適正値に維
持されない場合にはその旨を上位側制御システムに直ち
に報知することができる。Each of the operation control means on the service-side device and the standby-side device further detects a supply current from the current output terminal, and when the supply current is abnormal, an alarm signal is sent to the host-side control system. Is preferably output. As a result, each of the service-side device and the standby-side device can perform self-diagnosis of the current output value in a timely manner, and immediately notify the host-side control system if the current output value is not maintained at the appropriate value.
【００１３】また、待機側機器では、作動制御手段が定
周期または任意のタイミングで電源スイッチをオンにす
る。これによって、待機側機器は自己診断により健全で
あることを確認できる。In the standby device, the operation control means turns on the power switch at a fixed cycle or at an arbitrary timing. As a result, it is possible to confirm that the standby device is sound by self-diagnosis.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図
１は、本実施形態例に係る出力モジュール（制御装置）
を示す回路図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on an embodiment of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 shows an output module (control device) according to the embodiment.
FIG.
【００１５】出力モジュール４０は、通常時にはフィー
ルド機器を構成する電磁弁４１に電流を供給するサービ
ス側機器４２と、サービス側機器４２の異常発生時には
サービス側機器４２に代わって電磁弁４１に電流を供給
する待機側機器４３とを備えている。双方の機器４２、
４３は、夫々に備えた制御素子４５、４６の制御に基づ
いて相互の作動状態を監視し合う。これら制御素子４
５、４６は、マイクロコンピュータ等で構成される。な
お、フィールド機器としては、電磁弁４１以外に、プロ
セス工業用の伝送器、流量計、或いは、バルブポジショ
ナ等が挙げられる。The output module 40 normally supplies a current to the solenoid valve 41 constituting a field device, and supplies a current to the solenoid valve 41 in place of the service device 42 when an abnormality occurs in the service device 42. And a standby device 43 for supplying. Both devices 42,
43 monitors each other's operating state based on the control of the control elements 45 and 46 provided respectively. These control elements 4
Reference numerals 5 and 46 are constituted by a microcomputer or the like. In addition, as the field device, in addition to the electromagnetic valve 41, a transmitter, a flow meter, a valve positioner, or the like for process industry may be used.
【００１６】サービス側機器４２は、電流出力端子を介
してフィールド機器に電流を供給する電流出力部４７
と、電流出力部４７の電流出力端子と電源４９との接続
を制御する電源スイッチ５０と、電流出力端子からフィ
ールド機器の電磁弁４１への出力電流の流れを制御する
二重化制御スイッチ５１と、電源スイッチ５０及び二重
化制御スイッチ５１の作動を制御するサービス側作動制
御手段とを備える。二重化制御スイッチ５１は、そのオ
ン時に電流出力端子を短絡して電磁弁４１への電流を遮
断する短絡スイッチを構成する。The service device 42 has a current output unit 47 for supplying a current to a field device via a current output terminal.
A power switch 50 for controlling the connection between the current output terminal of the current output unit 47 and the power supply 49; a dual control switch 51 for controlling the flow of the output current from the current output terminal to the solenoid valve 41 of the field device; A service-side operation control means for controlling the operation of the switch 50 and the duplex control switch 51; The duplex control switch 51 constitutes a short-circuit switch that short-circuits a current output terminal when the switch is turned on to cut off current to the solenoid valve 41.
【００１７】電流出力部４７は、抵抗器５２と、エミッ
タが抵抗器５２の一方の端子に接続されたpnpトランジ
スタから成る出力トランジスタ５３と、出力トランジス
タ５３のベースに出力が接続されたバッファ５５とを備
える。抵抗器５２と電源４９の＋端子との間には電源ス
イッチ５０が挿入されており、抵抗器５２の他方の端子
は電源スイッチ５０の一端に接続される。出力トランジ
スタ５３と電源４９の−端子との間には二重化制御スイ
ッチ５１が挿入されており、出力トランジスタ５３のコ
レクタは、二重化制御スイッチ５１の一端に接続され
る。電源スイッチ５０及び二重化制御スイッチ５１は、
ＦＥＴ等の半導体スイッチで構成される。The current output unit 47 includes a resistor 52, an output transistor 53 composed of a pnp transistor having an emitter connected to one terminal of the resistor 52, and a buffer 55 having an output connected to the base of the output transistor 53. Is provided. A power switch 50 is inserted between the resistor 52 and the + terminal of the power supply 49, and the other terminal of the resistor 52 is connected to one end of the power switch 50. A duplicate control switch 51 is inserted between the output transistor 53 and the negative terminal of the power supply 49, and the collector of the output transistor 53 is connected to one end of the duplicate control switch 51. The power switch 50 and the duplex control switch 51
It is composed of a semiconductor switch such as an FET.
【００１８】抵抗器５２の一方の端子と出力トランジス
タ５３のエミッタとの接続ノードにリードバック回路５
６が共通接続されている。リードバック回路５６は、出
力トランジスタ５３に流れる電流をチェックするための
もので、抵抗器５２の一端の電圧を逐次検出しその検出
信号を制御素子４５に送る。A readback circuit 5 is connected to a connection node between one terminal of the resistor 52 and the emitter of the output transistor 53.
6 are connected in common. The readback circuit 56 is for checking the current flowing through the output transistor 53, and sequentially detects the voltage at one end of the resistor 52 and sends a detection signal to the control element 45.
【００１９】サービス側機器４２側の作動制御手段は、
リセット信号を出力するリセット回路５７と、リセット
信号を受けたとき電源スイッチ５０を所定の状態に動作
させるためのスイッチ切替え手段（ANDゲート）５９
と、リセット信号を受けたときスイッチ切替え手段５９
に電源制御信号６０を出力する制御素子４５とを備えて
いる。The operation control means on the service side device 42 side includes:
A reset circuit 57 for outputting a reset signal; and a switch switching means (AND gate) 59 for operating the power switch 50 to a predetermined state when the reset signal is received.
And switch switching means 59 when receiving a reset signal.
And a control element 45 that outputs a power control signal 60.
【００２０】リセット時には、最初ANDゲート（５９）
におけるリセット回路５７の入力が「０」、電流制御信
号６０の入力が「１」で、電源スイッチ５０がオフして
いる。この状態で、リセット信号が出力されてリセット
回路５７側の入力が「１」となるが、電流制御信号側が
「１」を維持しているので、電源スイッチ５０がオンと
なる。引き続き、電流制御信号側の入力が「１」を維持
したままでリセット回路側が「０」となって、電源スイ
ッチ５０が再度オフする。次いで、出力されたリセット
信号によってリセット回路側が「１」になったとき、電
流制御信号側は「０」となるが、引き続き出力される電
源制御信号６０によって双方の入力が共に「１」となる
ので、電源スイッチ５０がオンする。これにより、リセ
ット動作が完了する。このリセット動作は、待機側機器
６７でも同様に行われる。At the time of reset, first the AND gate (59)
, The input of the reset circuit 57 is “0”, the input of the current control signal 60 is “1”, and the power switch 50 is off. In this state, the reset signal is output and the input on the reset circuit 57 side becomes “1”. However, since the current control signal side maintains “1”, the power switch 50 is turned on. Subsequently, the reset circuit side becomes "0" while the input on the current control signal side remains "1", and the power switch 50 is turned off again. Next, when the reset circuit side becomes “1” by the output reset signal, the current control signal side becomes “0”, but both of the inputs become “1” by the power control signal 60 output continuously. Therefore, the power switch 50 is turned on. Thus, the reset operation is completed. This reset operation is similarly performed in the standby device 67.
【００２１】サービス側機器４２側の作動制御手段は、
電流出力部４７のバッファ５５の＋端子に出力信号６８
を供給すると共に、リードバック回路５６からの検出情
報に基づいて電流出力部４７への供給電圧を逐次チェッ
クし、供給電圧の異常検知時には上位側制御システムに
向けて警報信号を出力する。The operation control means on the service side device 42 side includes:
The output signal 68 is supplied to the + terminal of the buffer 55 of the current output unit 47.
Is supplied, and the supply voltage to the current output unit 47 is sequentially checked based on the detection information from the readback circuit 56. When an abnormality in the supply voltage is detected, an alarm signal is output to the host control system.
【００２２】制御素子４５は、リードバック回路５６か
らの検出信号に基づいて、電流出力部４７の出力電流が
適正な値を維持しているか否かを常時チェックする自己
診断を行う。制御素子４５は、電流が適正値内である通
常時においては、スイッチ切替え手段５９を介して電源
スイッチ５０のオンを維持し、サービス／待機状態制御
信号５４によって二重化制御スイッチ５１をオフに維持
する。一方、制御素子４５は、電流値が適正値から外れ
た異常を検出した際には、スイッチ切替え手段５９にお
けるリセット回路側の入力を「１」、電源制御信号側の
入力を「０」として電源スイッチ５０をオフさせ、同時
に、サービス／待機状態制御信号５４によって二重化制
御スイッチ５１をオンさせる制御を行う。The control element 45 performs a self-diagnosis based on a detection signal from the readback circuit 56 to constantly check whether or not the output current of the current output section 47 maintains an appropriate value. The control element 45 keeps the power switch 50 on through the switch switching means 59 and keeps the duplex control switch 51 off by the service / standby state control signal 54 in the normal state where the current is within the appropriate value. . On the other hand, when detecting an abnormality in which the current value deviates from the appropriate value, the control element 45 sets the input on the reset circuit side of the switch switching means 59 to “1” and sets the input on the power supply control signal side to “0”, The switch 50 is turned off, and at the same time, control is performed to turn on the duplex control switch 51 by the service / standby state control signal 54.
【００２３】一方、待機側機器４３は、電流出力部６５
と、電流出力部６５の電流出力端子と電源６６との接続
を制御する電源スイッチ６７と、電流出力部６５からフ
ィールド機器の電磁弁４１への出力電流の流れを制御す
る二重化制御スイッチ６９と、電源スイッチ６７及び二
重化制御スイッチ６９の作動を制御する待機側作動制御
手段とを備える。二重化制御スイッチ６９は、サービス
側と同様に短絡スイッチを構成している。On the other hand, the standby device 43 includes a current output unit 65
A power switch 67 for controlling the connection between the current output terminal of the current output unit 65 and the power supply 66, a duplex control switch 69 for controlling the flow of the output current from the current output unit 65 to the solenoid valve 41 of the field device, A standby-side operation control unit for controlling the operation of the power switch 67 and the duplication control switch 69 is provided. The duplex control switch 69 constitutes a short-circuit switch, similarly to the service side.
【００２４】電流出力部６５は、サービス側機器４２と
同様に接続された、抵抗器７０と、出力トランジスタ７
１と、バッファ７２とを備える。抵抗器７０と電源６６
との間に電源スイッチ６７が挿入され、一方の端子が出
力トランジスタ７１に接続された抵抗器７０が他方の端
子を電源スイッチ６７に接続している。出力トランジス
タ７１のコレクタと電源６６の−端子との間には、二重
化制御スイッチ６９が接続される。抵抗器７０の一方の
端子と出力トランジスタ７１のエミッタとの接続ノード
にリードバック回路７８が共通接続される。リードバッ
ク回路７８の機能は、リードバック回路５６と同様であ
る。The current output section 65 includes a resistor 70 and an output transistor 7 connected in the same manner as the service side device 42.
1 and a buffer 72. Resistor 70 and power supply 66
And a resistor 70 having one terminal connected to the output transistor 71 and the other terminal connected to the power switch 67. A duplicate control switch 69 is connected between the collector of the output transistor 71 and the negative terminal of the power supply 66. A readback circuit 78 is commonly connected to a connection node between one terminal of the resistor 70 and the emitter of the output transistor 71. The function of the readback circuit 78 is the same as that of the readback circuit 56.
【００２５】待機側機器４３側の作動制御手段は、リセ
ット信号を出力するリセット回路７５と、リセット信号
を受けたとき電源スイッチ６７を所定の状態に動作させ
るためのスイッチ切替え手段７７と、リセット信号を受
けたときスイッチ切替え手段７７に電源制御信号７６を
出力する制御素子４６とを備える。The operation control means of the standby-side device 43 includes a reset circuit 75 for outputting a reset signal, switch switching means 77 for operating the power switch 67 to a predetermined state when receiving the reset signal, and a reset signal. And a control element 46 for outputting a power control signal 76 to the switch switching means 77 when receiving the signal.
【００２６】待機側機器４３側の作動制御手段は、電流
出力部６５のバッファ７２の＋端子に出力信号６８を供
給すると共に、リードバック回路７８からの検出情報に
基づいて電流出力部６５への供給電圧を逐次チェック
（自己診断）し、供給電圧の異常検出時には上位側制御
システムに向けて警報信号を出力する。The operation control means on the standby-side device 43 supplies an output signal 68 to the + terminal of the buffer 72 of the current output unit 65 and sends the output signal 68 to the current output unit 65 based on the detection information from the readback circuit 78. The supply voltage is sequentially checked (self-diagnosis), and when an abnormality in the supply voltage is detected, an alarm signal is output to the higher-level control system.
【００２７】制御素子４６は、サービス側機器４２の電
流供給時には待機側機器４３全体を待機状態にしてい
る。この待機状態では、制御素子４６は、スイッチ切替
え手段７７を介して電源スイッチ６７のオフを維持し、
サービス／待機状態制御信号６４によって二重化制御ス
イッチ６９をオンに維持する。一方、制御素子４６は、
サービス側機器４２側で異常が発生した旨の情報を受け
取った際には、スイッチ切替え手段７７のリセット回路
側入力を「１」にした状態で、電源制御信号７６を出力
し電源制御信号側の入力を「１」として電源スイッチ６
７をオンさせ、同時に、サービス／待機状態制御信号６
４によって二重化制御スイッチ６９をオフさせる制御を
行う。The control element 46 puts the entire standby-side device 43 in a standby state when the service-side device 42 supplies current. In this standby state, the control element 46 keeps the power switch 67 off via the switch switching means 77,
The service / standby state control signal 64 keeps the duplex control switch 69 on. On the other hand, the control element 46
When the service-side device 42 receives information indicating that an abnormality has occurred, the power supply control signal 76 is output with the reset circuit side input of the switch switching unit 77 set to “1”, and the power supply control signal side Power switch 6 with input "1"
7 and at the same time, the service / standby state control signal 6
4, the control for turning off the duplex control switch 69 is performed.
【００２８】サービス側機器４２及び待機側機器４３の
各電流出力端子には、ダイオード６２、６３の各アノー
ドが接続されており、ダイオード６２、６３の各カソー
ドは電磁弁４１側に接続される。The anodes of the diodes 62 and 63 are connected to the respective current output terminals of the service side device 42 and the standby side device 43, and the cathodes of the diodes 62 and 63 are connected to the solenoid valve 41 side.
【００２９】本実施形態例の出力モジュールは、次のよ
うに作動する。つまり、サービス側機器４２及び待機側
機器４３のパワーオン時に、双方の機器４２、４３で
は、各作動回路（図示せず）に対する自己診断が行わ
れ、機器に異常が無いことが確認されると、スイッチ切
替え手段５９、７７によって前述のリセット処理が行わ
れる。The output module of this embodiment operates as follows. That is, when the service-side device 42 and the standby-side device 43 are powered on, the two devices 42 and 43 perform a self-diagnosis on each operation circuit (not shown) and confirm that there is no abnormality in the devices. The reset processing described above is performed by the switch switching means 59 and 77.
【００３０】上記リセット処理の後、サービス側機器４
２では電流の供給状態となり、待機側機器４３では電流
を供給しない待機状態となる。つまり、サービス側機器
４２では、制御素子４５が、スイッチ切替え手段５９を
介して電源スイッチ５０のオンを維持しつつ、サービス
／待機状態制御信号５４によって二重化制御スイッチ５
１をオフさせる。これにより、電流出力端子からダイオ
ード６２を経由して電磁弁４１への電流供給が行われ
る。一方、待機側機器４３では、制御素子４６が、スイ
ッチ切替え手段７７を介して電源スイッチ６７をオフさ
せると共に、サービス／待機状態制御信号６４によって
二重化制御スイッチ６９をオンさせ、電流出力端子を短
絡する。これにより、電磁弁４１に電流を供給しない待
機状態になる。After the above reset processing, the service side device 4
2 is a current supply state, and the standby-side device 43 is in a standby state in which no current is supplied. That is, in the service-side device 42, the control element 45 maintains the power switch 50 on through the switch switching means 59, and uses the service / standby state control signal 54 to control the duplex control switch 5.
Turn 1 off. Thus, current is supplied from the current output terminal to the solenoid valve 41 via the diode 62. On the other hand, in the standby-side device 43, the control element 46 turns off the power switch 67 via the switch switching means 77, turns on the duplex control switch 69 by the service / standby state control signal 64, and short-circuits the current output terminal. . As a result, a standby state in which no current is supplied to the solenoid valve 41 is established.
【００３１】上記状態において、サービス側機器４２で
は、リードバック回路５６が、バッファ５５の−端子へ
の電圧を定期的に測定し、その結果（検出情報）を制御
素子４５に送るので、制御素子４５は、検出情報に基づ
いて、電流出力部４７から適正な値の電流が出力されて
いるか否かを判定する。その結果、電流値が異常である
と判定したとき、その検出結果は、待機側機器４３側の
制御素子４６に瞬時に伝わる。In the above state, in the service device 42, the readback circuit 56 periodically measures the voltage to the negative terminal of the buffer 55 and sends the result (detection information) to the control element 45. 45 determines whether or not a current having an appropriate value is output from the current output unit 47 based on the detection information. As a result, when it is determined that the current value is abnormal, the detection result is instantaneously transmitted to the control element 46 on the standby device 43 side.
【００３２】これにより、待機側機器４３では、制御素
子４６が、スイッチ切替え手段７７を介して電源スイッ
チ６７をオンさせ、サービス／待機状態制御信号６４に
よって二重化制御スイッチ６９をオフさせ、電流出力端
子の短絡を解除する。これにより、電流出力端子からダ
イオード６３を経由して電磁弁４１への電流供給が行わ
れる。一方、サービス側機器４２では、制御素子４５
が、スイッチ切替え手段５９を介して電源スイッチ５０
をオフさせると共に、サービス／待機状態制御信号５４
によって二重化制御スイッチ５１をオンさせ、電流出力
端子を短絡する。これにより、サービス側機器４２から
の電流供給は停止する。Thus, in the standby device 43, the control element 46 turns on the power switch 67 via the switch switching means 77, turns off the duplex control switch 69 by the service / standby state control signal 64, and outputs the current output terminal. Release the short circuit. Thus, current is supplied from the current output terminal to the solenoid valve 41 via the diode 63. On the other hand, in the service-side device 42, the control element 45
Is connected to the power switch 50 via the switch switching means 59.
And the service / standby state control signal 54
To turn on the duplex control switch 51 and short-circuit the current output terminal. Thus, the current supply from the service-side device 42 stops.
【００３３】このように、本実施形態例の出力モジュー
ル４０では、サービス側機器４２及び待機側機器４３が
夫々制御素子４５、４６を有し、これら制御素子４５、
４６が相互に情報を授受しつつ連携し、必要時に自己診
断を行うことにより、電流供給の異常が検出された際に
は、異常発生側の機器を直ちに停止し、異常の無い側の
機器に電流供給を瞬時に切り替えて、電磁弁４１の作動
を継続させることができる。更に、サービス側機器４２
から上位側制御システムに警報信号を送信して、異常の
発生を直ちに報知することにより、作業員が、異常発生
側のサービス側機器４２を未使用のサービス側機器に交
換する。この後に、電流供給作動は、待機側機器４３側
からサービス側機器４２側に再び切り替えられる。As described above, in the output module 40 of this embodiment, the service-side device 42 and the standby-side device 43 have the control elements 45 and 46, respectively.
46 communicates with each other while exchanging information, and performs self-diagnosis when necessary. When an abnormality in the current supply is detected, the device on the side where the abnormality occurs is immediately stopped, and The operation of the solenoid valve 41 can be continued by switching the current supply instantaneously. Further, the service-side device 42
Transmits an alarm signal to the host-side control system, and immediately notifies the occurrence of the abnormality, whereby the worker replaces the service-side device 42 on the side of the abnormality with an unused service-side device. Thereafter, the current supply operation is switched from the standby-side device 43 to the service-side device 42 again.
【００３４】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の制御装置（出力モジュー
ル）は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるもので
なく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を
施した制御装置も、本発明の範囲に含まれる。Although the present invention has been described based on the preferred embodiment, the control device (output module) of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but rather is limited to the above-described embodiment. A control device in which various modifications and changes have been made from the configuration of the example is also included in the scope of the present invention.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上のように、本発明の制御装置によれ
ば、待機側機器で消費される電力を低減させ、待機側機
器の出力トランジスタでの発熱を抑えることができ、し
かもこれらを簡素な回路構成で実現することができる。As described above, according to the control device of the present invention, the power consumed by the standby device can be reduced, the heat generated by the output transistor of the standby device can be suppressed, and these can be simplified. It can be realized with a simple circuit configuration.
【図１】本発明の一実施形態例に係る出力モジュールの
構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an output module according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来の出力モジュールの構成を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional output module.
４０ 出力モジュール ４１ 電磁弁 ４２ サービス側機器 ４３ 待機側機器 ４５、４６ 制御素子 ４７、６５ 電流出力部 ４９、６６ 電源 ５０、６７ 電源スイッチ ５１、６９ 二重化制御スイッチ（短絡スイッチ） ５２、７０ 抵抗器 ５３、７１ 出力トランジスタ ５５、７２ バッファ ５６、７８ リードバック回路 ５７、７５ リセット回路 ５９、７７ スイッチ切替え手段 ６０、７６ 電源制御信号 ６２、６３ ダイオード Reference Signs List 40 output module 41 solenoid valve 42 service side device 43 standby side device 45, 46 control element 47, 65 current output unit 49, 66 power supply 50, 67 power switch 51, 69 duplex control switch (short circuit switch) 52, 70 resistor 53 , 71 Output transistor 55, 72 Buffer 56, 78 Readback circuit 57, 75 Reset circuit 59, 77 Switch switching means 60, 76 Power control signal 62, 63 Diode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 公英 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 池戸 弘泰 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G065 AA01 DA02 EA01 EA04 GA01 JA02 JA07 KA02 KA05 LA01 LA02 MA10 5H209 CC09 DD11 DD16 GG11 GG13 HH13 HH40 SS01 SS04 SS08 TT01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kimihide Aoyama 2-93-2 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Yokogawa Electric Corporation (72) Inventor Hiroyasu Ikedo 1-1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-ku, Kawasaki-ku, Kanagawa No. Fuji Electric Co., Ltd. F term (reference) 5G065 AA01 DA02 EA01 EA04 GA01 JA02 JA07 KA02 KA05 LA01 LA02 MA10 5H209 CC09 DD11 DD16 GG11 GG13 HH13 HH40 SS01 SS04 SS08 TT01
Claims (4)
接続経路中に挿入され、常時は前記フィールド機器に電
流を供給するサービス側機器と、該サービス側機器の異
常発生時には該サービス側機器に代わって電流を供給す
る待機側機器とを備えた制御装置において、 前記サービス側機器及び待機側機器は夫々、フィールド
機器に接続される電流出力端子、該電流出力端子と電源
との接続を制御する電源スイッチ、前記電流出力端子を
短絡する短絡スイッチ、並びに、前記電源スイッチ及び
短絡スイッチの作動を制御する作動制御手段を備え、 通常時には、前記サービス側機器では前記電源スイッチ
及び短絡スイッチを夫々オン及びオフさせ、前記待機側
機器では前記電源スイッチ及び短絡スイッチを夫々オフ
及びオンさせ、 前記サービス側機器の異常発生時には、前記サービス側
機器では前記電源スイッチ及び短絡スイッチを夫々オフ
及びオンさせ、前記待機側機器では前記電源スイッチ及
び短絡スイッチを夫々オン及びオフさせることを特徴と
する制御装置。1. A service device which is inserted into a connection path between a higher-level control system and a field device and always supplies current to the field device, and replaces the service device when an abnormality occurs in the service device. A control device comprising: a standby device that supplies current to the service device; wherein the service device and the standby device each include a current output terminal connected to a field device, and a power supply that controls connection between the current output terminal and a power source. A switch, a short-circuit switch for short-circuiting the current output terminal, and operation control means for controlling the operation of the power switch and the short-circuit switch. Normally, the service-side device turns on and off the power switch and the short-circuit switch, respectively. The standby device turns off and on the power switch and the short-circuit switch, respectively, Equipment The abnormal occurrence, the control device and in the service side device wherein is the power switch and respectively off and on the short-circuit switch, wherein in the stand-side device, characterized in that to each turn on and off the power switch and the short-circuit switch.
各作動制御手段は夫々、装置起動時にリセット信号を出
力するリセット回路と、前記リセット信号を受けたとき
前記電源スイッチをオンするスイッチ切替え手段とを備
えることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。Each of the operation control means on the service-side device side and the standby-side device side has a reset circuit for outputting a reset signal at the time of starting the device, and a switch switch for turning on the power switch when receiving the reset signal. The control device according to claim 1, comprising means.
各作動制御手段は更に、前記電流出力端子からの供給電
流を検知し、該供給電流の異常時には前記上位側制御シ
ステムに向けて警報信号を出力することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の制御装置。3. The operation control means on the service-side device side and the standby-side device side further detects a supply current from the current output terminal, and when the supply current is abnormal, an alarm is issued to the host-side control system. Outputting a signal.
The control device according to claim 1.
期または任意のタイミングで電源スイッチをオンにする
ことを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。4. The control device according to claim 1, wherein in the standby device, the operation control means turns on a power switch at a fixed cycle or at an arbitrary timing.
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