CN101900775B - 组件间信号传达装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组件之间的信号传达装置，可以将例如关于安全设备的起动信息在组件之间可靠地传达。发送表示信息存在的规定周期的脉冲信号的发送侧组件从并联设置的多个信号发生部，分时产生脉冲信号，并将这些脉冲信号汇集成一个时间序列的脉冲信号。然后，通过控制输出的继电器将该脉冲信号向接收侧组件输出，并监视在该继电器的常开端子及常闭端子分别出现的信号，以判断是否存在异常，在检测出异常时停止所述脉冲信号的发生。

Description

组件间信号传达装置

技术领域

本发明涉及一种组件间信号传达装置，可以将例如与安全机器的起动有关的信息在组件之间可靠地传达。

背景技术

燃烧炉的运行控制系统包括：监视组件，监视例如与所述燃烧炉的安全运行有关的互锁；燃烧控制组件，控制所述燃烧炉的燃烧器的运行。所述监视组件监视与所述燃烧炉的安全运行有关的互锁，并且只有在互锁正常的情况下，从所述监视组件向所述燃烧控制组件传达“燃烧器运行许可”的信号，由此开始燃烧器的运行控制。在这种情况下，对于所述监视组件，当互锁处于非正常状态时，不要错误地输出“燃烧器运行许可”的信号是非常重要的。又，对于所述燃烧控制组件，正确地识别“燃烧器运行许可”的信号是非常重要的。另外，为了可靠地传达这种与安全运行有关的信号，例如在专利文献1公开这样一种技术，其通过配线传达“H”、“L”这两种信号时，在配线的两端设置分压电路来检测该配线的异常(断线、接地等)。但是该专利文献1所揭示的方法，只能对应配线的异常。

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2001-133502号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，要在组件之间可靠地传达与上述安全运行有关的信号，对于发送侧组件(监视组件)来说，只在互锁正常的情况下才输出(传送)“燃烧器运行许可”是非常重要的。因此，例如并联设置多个控制器，这些控制器用于在互锁正常的情况下输出“燃烧器运行许可”的信号，只有在这些控制器共同地输出了“燃烧器运行许可”的信号时，通过传达这些信号，来提高可靠性。

另一方面，对于收信侧组件(燃烧控制组件)，重要的是正确地识别被传送来的信号是“燃烧器运行许可”的信号。相对于此，例如通过将其信号自身作为规定周期的脉冲信号，来代替以单纯的“H”电平或“L”电平信号(电压)的方式提供所述的“燃烧器运行许可”，并将脉冲信号有无中断添加为信号要素，由此可靠地传达信息。

但是即使是使用了上述脉冲信号的情况下，也不只是仅在互锁正常的情况下才确实地生成脉冲信号。换而言之，还需要考虑到脉冲产生电路的误动作。因此，考虑到与互锁相应地控制脉冲信号的生成的同时，使用继电器控制上述脉冲信号的输出。但是并用了继电器的情况下，在继电器发生故障时(继电器触点熔敷)，产生不能进行脉冲信号的输出控制这一新的问题。

本发明是鉴于上述观点做出的，其目的在于提供一种组件之间的信号传达装置，可以在组件之间可靠地传达例如与安全机器的起动相关的信息。

解决问题所用的手段

为了实现上述的目的，本发明的组件间信号传达装置的特征在于，包括：发送表示信息存在的规定周期的脉冲信号的发送侧组件，和接收该发送侧组件所发送出的脉冲信号并检测所述信息的存在的接收侧组件，其中，所述发送侧组件包括：并联设置的、分时地发生所述脉冲信号的多个信号发生部；将所述各信号发生部分别发生的脉冲信号汇聚成一个时间系列的脉冲信号的脉冲信号合成部；输出电路，其具有在非驱动时连接共有端子和常闭端子、在驱动时连接所述共有端子和常开端子的继电器，所述输出电路将在所述信号合成部汇聚成一个的脉冲信号输入到所述共有端子，并将该脉冲信号从所述常开端子向所述接收侧组件输出；

以及只在所述多个信号发生部全部进行了所述脉冲信号的发生动作时才驱动所述继电器的继电器驱动部，

所述多个信号发生部与各自的所述脉冲信号的发生联动，分别检测所述继电器的所述常开端子有无所述脉冲信号及所述常闭端子有无所述脉冲信号，由此判断对所述接收侧组件输出的所述脉冲信号的异常，并在检测到异常时使所述脉冲信号的发生停止。

所述接收侧组件在所述脉冲信号持续了规定时间时判断所述信息存在。

理想的是：所述多个信号发生部在下述情形时判断为正常，在驱动了所述继电器时，只从所述继电器的常开端子输出脉冲信号，且在停止了所述继电器的驱动时，只从所述继电器的常闭端子输出脉冲信号，所述多个信号发生部在上述情形以外的情形时判断为异常。

理想的是：在停止了所述继电器的驱动的情况下，在从所述继电器的所述常开端子及常闭端子同时检测到所述脉冲信号时，所述多个信号发生部判断为继电器异常。

发明的效果

根据上述的构成，发送侧组件将多个信号发生部分发生的脉冲信号汇集起来生成一个时间系列的脉冲信号，该时间系列的脉冲信号通过继电器传达到收信侧组件，因此，收信侧组件从脉冲信号的间歇可以容易地、且确实地识别到表示信息存在的信号的停止。又，对于发送侧组件监视所述继电器在驱动时及非驱动时、在该继电器的常开接点及常闭接点分别出现的信号(脉冲信号)，由此可以容易地判断出在该继电器等是否产生异常(自我诊断功能)。因此，在异常发生时，通过使所述脉冲信号的发生动作自身停止，可以有效地防止向收信侧组件传达错误的信号。

附图说明

图1是示出实现本发明的一个实施形态的组件之间的信号传达装置的发送侧组件及接收侧组件的构成例的图。

图2是示出正常时的动作形态的时间图。

图3是示出继电器的共用接点已与常开接点熔敷这一异常时的动作形态的时间图。

图4是示出继电器的共用接点已与常开接点及常闭接点熔敷这一异常时的动作形态的时间图。

符号说明

A发送组件

B接收组件

1a、1b控制器(CPU)

2a、2b晶体管(“或”电路；脉冲合成部)

3输出晶体管

4继电器

6、7晶体管(继电器驱动电路)

8、9晶体管(监视电路)

11发光元件

12受光元件

13控制器(CPU)

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施形态中的组件之间信号传达装置进行说明。

图1是示出实现该组件之间的信号传达装置的发送侧组件及接收侧组件的构成例的图。图1的A是例如监视燃烧炉的互锁并输出“燃烧器运行许可”的信号的发送组件(监视组件)，B是接收上述“燃烧器运行许可”的信号并控制燃烧器的燃烧的接收组件(燃烧控制组件)。

发送组件A包括并联的2台控制器(CPU)1a、1b，用于输入互锁信号并生成规定周期的脉冲信号，由此，可以多重(二重)地生成表示互锁信号的存在的信息(脉冲信号)，提高该信息(脉冲信号)的可靠性。并且，所述控制器(CPU)1a、1b基本上是承担对所述燃烧炉进行运行控制(燃烧控制)方面的各种任务(例如燃烧炉的净化処理)的，而在对上述接收组件(燃烧控制组件)B通知“燃烧器运行许可”方面，但其主要担当信号发生部的功能，其互相同步地动作，分时生成脉冲信号。

具体来说，所述各控制器(CPU)1a、1b每隔例如100毫秒交替生成由占空比50％的矩形波所构成的周期为20毫秒的脉冲信号。然后通过由晶体管2a、2b构成的“或”电路(脉冲信号合成部)将从这些各控制器(CUP)1a、1b分别输出的脉冲信号汇集为一个，再将其作为时间系列内以规定的周期连续的脉冲信号(脉冲信号列)通过输出晶体管3向接收组件B侧输出。

又，在该发送组件A的输出部分，串联插入有对从所述输出晶体管3输出的脉冲信号的外部输出进行控制的继电器(开关)4，只有在该继电器4闭合时(驱动时)，才通过其常开接点(NO：常开)向外部输出所述脉冲信号。具体来说，继电器4为切换型的继电器，其电磁线圈L非导通时(断开时)，共有端子C连接到常闭接点(NC：常闭)侧，所述电磁线圈L导通驱动时(闭合时)，所述共有端子C连接到常开接点NO侧。

在本实施形态中，所述继电器4的共有接点C连接到所述输出晶体管3的输出端(发射极接地的pnp晶体管的集电极)，又，所述常开接点NO连接到外部输出端子5。由此，通过导通驱动继电器4，从所述控制器1a、1b输出通过所述“或”电路(晶体管2a、2b)集合成1个的时间系列的脉冲信号，从所述输出晶体管3通过继电器4的常开接点NO向接收组件B传达。

此外，所述继电器4的电磁线圈L通过由2个晶体管6、7构成的继电器驱动电路进行通电控制，所述2个晶体管6、7串联连接设置，在接受来自的所述控制器1a、1b的继电器驱动信号后，被导通驱动。因此，只有在所述控制器1a、1b同时输出继电器驱动信号时，所述继电器4才通过所述继电器驱动电路(晶体管6、7)被驱动。而且，在所述控制器1a、1b中的至少一个停止了所述继电器驱动信号的输出时，通过所述晶体管6、7中的一个的关闭动作，使所述继电器4的驱动停止。

此外，该发送组件A包括晶体管8和晶体管9，其中晶体管8作为监视电路用于对通过所述继电器4的常开接点NO向外部输出的脉冲信号进行监视，晶体管9作为监视电路用于监视所述继电器4非驱动时应该出现在该继电器4的常闭接点NC的所述脉冲信号。然后，将通过这些晶体管8、9分别检测出的脉冲信号作为输出监视结果in1、in2分别赋予到所述各控制器1a、1b，以用于对该发送组件A所具有的功能进行自我诊断。

另外，所述接收组件B构成为通过光耦合器检测如上所述的发送组件A所发来的脉冲信号，该光耦合器包括发光元件11和与该发光元件11光耦合的受光元件12。输入其接收信号的控制器13构成为：例如上述脉冲信号持续了一定期间(例如500m秒)以上时，该控制器13认为这是上述的“燃烧器运行许可”的信号。换而言之，上述脉冲信号的持续时间不满足一定期间(例如500m秒)时，所述控制器13判断“燃烧器运行许可”的信号消失，或者判断由于发送组件A的某些异常而不能发来“燃烧器运行许可”的信号。

这里对如上述构成的发送组件A的异常检测处理进行说明。在构成发送组件A的继电器4等各要素都正常起作用时，并联设置的2个控制器(CPU)1、2伴随着互锁信号的输入例如如图2所示每隔规定的期间交替输出脉冲信号。但是，在所述控制器1、2确认该发送组件A正常发挥作用之前，不会驱动所述继电器4。因此，从如上述的各控制器1、2分别输出的脉冲信号只在通过“或”电路(晶体管2a、2b)被汇集成1个时间系列的脉冲信号之后，才从输出晶体管3被供给到继电器4。

于是，如果所述继电器4是正常的话，该继电器4在非驱动时，上述的脉冲信号从该继电器4的常闭接点NC侧输出，而不是从常开接点NO侧输出。其结果是，如图2所示，将从所述继电器4的常闭接点NC侧所检测的脉冲信号输入到所述控制器1、2的第1监视输入端口in1，而不是将该脉冲信号输入到第2监视输入端口in2。所述各控制器1、2根据这样的监视结果判断所述继电器4是正常的，并在此时对所述继电器4产生驱动信号。

这样的话，接受这些继电器驱动信号后，使得继电器驱动电路的晶体管6、7导通，从而驱动所述继电器4，切换其输出接点。其结果，如图2所示的上述汇聚成一个的时间系列的脉冲信号这次从该继电器4的常开接点NO侧通过外部连接端子5向接收组件B侧输出。同时，在继电器4的常闭接点NC侧不会输出脉冲信号。换而言之，在所述控制器1、2的第1监视输入端口in1不会输入脉冲信号，取而代之，在第2监视输入口in2输入脉冲信号。控制器1、2基于这样的监视结果判断所述继电器4正常地起作用。

然后，此时通过所述外部连接端子5向接收组件B侧输出的脉冲信号由于是合成所述各控制器1、2交替生成的脉冲信号而汇聚成一个的连续的脉冲信号列，因此，具有作为上述的“燃烧器运行许可”的信号的意义。因此，发送组件A不会错误输出“燃烧器运行许可”的信号。

另外，控制器1、2中的一个不能正常地生成脉冲信号时，或者作为脉冲信号合成部的晶体管2a、2b发生异常时，则不会生成如上所述的汇聚成为一个的时间系列的脉冲信号。因此，在这种情况下，例如判断为控制器1、2的一个发生异常，停止其后的脉冲信号的发生。而且，在即使起动了控制器1、2也没有检测到脉冲信号自身时，也同样判断为发生某种异常。

但是，继电器4的接点故障都作为该继电器4驱动时接点之间的放电所引起的接点之间的熔敷而发生。因此，要检测继电器4的故障，只需要从继电器4的驱动状态使其驱动停止，并调查此时的上述第1及第2监视输入端口in1、in2的监视状态。具体地，继电器4的共有接点C与常开接点NO熔敷时，即使停止了继电器4的驱动，其可动接片也不会返回到常闭接点NC。因此在这种情况下，如图3所示，即使停止了继电器4的驱动，在该继电器4的常开接点NO侧(第2监视输入端口in2)仍然继续输出脉冲信号，另一方面，在继电器4的常闭接点NC侧(第1监视输入端口in1)没有出现脉冲信号。

因此，上述各控制器1、2根据这样的监视结果判断所述继电器4发生异常，使例如所述脉冲信号的发生本身停止。其结果是使向接收组件B的脉冲信号的传达被强制地中止。特别地，即便在停止所述继电器4的驱动以中止脉冲信号的发送的情况下，在继电器4发生异常时，通过停止控制器1、2的脉冲信号的发生本身，来禁止其后的向接收组件B的脉冲信号的发送。

又，作为继电器4的故障的一种形态，有时除了共有接点C和常开接点NO熔敷之外常闭接点NC也同时熔敷。在这种情况下，无论驱动继电器4、或者是停止其驱动，如图4所示，在该继电器4的常开接点NO侧(监视输入端口in2)继续输出脉冲信号，进一步地，在继电器4的常闭接点NC侧(监视输入端口in1)也出现脉冲信号。因此，在得到这样的监视结果的情况下，对于所述各控制器1、2，可以在判断所述继电器4发生异常，然后使脉冲信号的发生本身停止，强制地中止向接收组件B的脉冲信号的传达。

即，通过如上所述构成的送信组件A，在2个控制器1、2交替地发生脉冲信号的状态下控制继电器4的驱动，许可或者禁止燃烧器的运行，正常时在燃烧器运行许可中，只在继电器4的常开接点NO侧(监视输入端口in2)检测到脉冲信号，反之在燃烧器运行禁止中，只在继电器4的常闭接点NC侧(监视输入端口in1)检测到脉冲信号，因此，在发生此外的状态的情况下，可以检测为发送组件A发生了某种异常。然后，在检测该异常时，通过禁止所述控制器1、2的脉冲信号的发生本身，使其不会向接收组件B传达错误的信息。

又，在上述的2个控制器1、2中的一个发生异常时，从发生了异常侧的控制器不会输出脉冲信号。因此，即使通过“或”电路(晶体管2a、2b)使得脉冲信号时间系列化，其输出也只是一个控制器输出的脉冲信号。因此从规定周期的脉冲信号的间歇性的断断续续，能够检测出另一个控制器的异常。因此，如果此时禁止正常起作用侧的控制器的脉冲信号的生成，能够可靠地阻止从该发送组件A错误地输出脉冲信号。

而且，根据上述的结构，晶体管2a、2b、3发生了故障时，则不能得到汇聚成一个的连续的时间系列的脉冲信号。又，晶体管6、7发生了故障时，则继电器4不能闭合·断开。因此通过监视在上述监视输入端口in1、in2检测的信号，也可以检测出上述的异常。因此只有在发送组件A正常起作用的情况下，才能够向接收组件B可靠地传达“燃烧器运行许可”的信息作为持续规定时间以上的连续的脉冲信号。

又，本发明并不限定于上述实施形态。例如，在这里并联设置了2个控制器1a、1b，但也能够并联设置3个以上的控制器，从而使脉冲信号的生成多重化。又，对于脉冲信号的发生周期等，也能够对照信息传达的方法做出种种的变形。进一步地，在2个控制器1a、1b交替发生脉冲信号时，能够互补地控制上述2个控制器1a、1b的脉冲信号的发生，还可以在对另一个控制器所发生的脉冲信号的脉冲数量进行计数的同时，规定自身生成脉冲信号的生成时间。另外，还可以在不脱离本发明要旨的范围内经过各种变形后实施。

Claims (4)

1.一种组件间信号传达装置，其特征在于，

包括：发送表示信息存在的规定周期的脉冲信号的发送侧组件，和接收该发送侧组件所发送出的脉冲信号并检测所述信息的存在的接收侧组件，

其中，所述发送侧组件包括：

并联设置的、分时地发生所述脉冲信号的多个信号发生部；

将所述多个信号发生部分别发生的脉冲信号汇聚成一个时间序列的脉冲信号的脉冲信号合成部；

输出电路，其具有在非驱动时连接共有端子和常闭端子、在驱动时连接所述共有端子和常开端子的继电器，所述输出电路将在所述脉冲信号合成部汇聚成的所述一个时间序列的脉冲信号输入到所述共有端子，并将该时间序列的脉冲信号从所述常开端子向所述接收侧组件输出；以及

继电器驱动部，只有在所述多个信号发生部全部进行了各自的所述脉冲信号的发生动作时才驱动所述继电器，

所述多个信号发生部与各自的所述脉冲信号的发生进行联动，分别检测所述继电器的所述常开端子有无所述时间序列的脉冲信号及所述常闭端子有无所述时间序列的脉冲信号，由此判断对所述接收侧组件输出的所述时间序列的脉冲信号的异常，在检测到异常时停止所述多个信号发生部各自进行的所述脉冲信号的发生动作。

2.如权利要求1所述的组件间信号传达装置，其特征在于，

所述接收侧组件在所述时间序列的脉冲信号持续了规定时间时判断所述信息存在。

3.如权利要求1所述的组件间信号传达装置，其特征在于，

所述多个信号发生部在下述情形时判断为正常，

在驱动了所述继电器时，只从所述继电器的常开端子输出所述时间序列的脉冲信号，且在停止了所述继电器的驱动时，只从所述继电器的常闭端子输出所述时间序列的脉冲信号，

所述多个信号发生部在上述情形以外的情形时判断为异常。

4.如权利要求1所述的组件间信号传达装置，其特征在于，

在停止了所述继电器的驱动的情况下，在从所述继电器的所述常开端子及常闭端子同时检测到所述时间序列的脉冲信号时，所述多个信号发生部判断为继电器异常。

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