JP2002196801A - シーケンスコントローラ - Google Patents
シーケンスコントローラInfo
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- JP2002196801A JP2002196801A JP2000397171A JP2000397171A JP2002196801A JP 2002196801 A JP2002196801 A JP 2002196801A JP 2000397171 A JP2000397171 A JP 2000397171A JP 2000397171 A JP2000397171 A JP 2000397171A JP 2002196801 A JP2002196801 A JP 2002196801A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シーケンスコントローラのシーケンサの故障
時に、簡単な構成でフェールセーフを達成したい。 【解決手段】 アナログ出力回路（ＡＯ）６の出力側
に、手動設定の切替スイッチ１８ａ、１８ｂ、１８ｃを
設ける。切替スイッチ１８ａは故障発生時のＡＯ出力の
保持出力Ａ、切替スイッチ１８ｂは本来の最大出力Ｂ、
切替スイッチ１８ｃは本来の最小出力Ｃ、を出すような
回路経路上に設けたものである。事前に、スイッチ１８
ａ、１８ｂ、１８ｃの中の１つをＯＮにするように手動
設定しておくことで、故障発生時にその設定で定まる出
力Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかを強制的に出力し、フェールセ
ーフを達成する。
時に、簡単な構成でフェールセーフを達成したい。 【解決手段】 アナログ出力回路（ＡＯ）６の出力側
に、手動設定の切替スイッチ１８ａ、１８ｂ、１８ｃを
設ける。切替スイッチ１８ａは故障発生時のＡＯ出力の
保持出力Ａ、切替スイッチ１８ｂは本来の最大出力Ｂ、
切替スイッチ１８ｃは本来の最小出力Ｃ、を出すような
回路経路上に設けたものである。事前に、スイッチ１８
ａ、１８ｂ、１８ｃの中の１つをＯＮにするように手動
設定しておくことで、故障発生時にその設定で定まる出
力Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかを強制的に出力し、フェールセ
ーフを達成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、故障時のフェール
セーフ機能を持つシーケンスコントローラの出力回路に
関する。
セーフ機能を持つシーケンスコントローラの出力回路に
関する。
【０００２】
【従来の技術】シーケンスコントローラの高機能化によ
り、オン−オフ（バイナリー）制御のみならず、アナロ
グ制御にいたるまで、様々なプラントの制御・保護にシ
ーケンスコントローラが適用されている。シーケンスコ
ントローラは、この様な高機能を実現し得る反面、故障
が発生した場合には、その波及範囲が広く、ほとんど全
ての機能が失われるという特質を持っている。これは、
従来のリレー論理に於いては、単一の故障が発生して
も、他の部品や回路に与える影響が故障した当該機器と
その周辺に限定されることと比較すると、制御対象であ
るプラントに極めて大きな影響を及ぼすものである。こ
れを回避するために、これまで様々な方法が提案されて
きた。これらの方法には、例えば特開平5-345254や特開
平6-19533などがある。その他の方法としては、故障時
にあらゆる出力を故障発生時点の値に固定してしまう方
法や故障発生であらゆる出力をオフする方法などが提供
されている。しかし、プラントには、シーケンスコント
ローラが故障した場合に、故障時点の運転継続や単純停
止を行うだけでは不十分なものがある。例えば、高温焼
却炉プラントでは、いかなる故障があっても低温運転を
避けることが要求されている。ダイオキシン発生の現れ
があるためによる。低温運転をさせないためには、故障
時に高温運転をさせるようなフェールセーフにさせる如
き運転が必要となる。またより詳しくは排煙制御系、吸
気制御系、燃料の注入系等の各系に対し、適格なフェー
ルセーフが必要となる。
り、オン−オフ（バイナリー）制御のみならず、アナロ
グ制御にいたるまで、様々なプラントの制御・保護にシ
ーケンスコントローラが適用されている。シーケンスコ
ントローラは、この様な高機能を実現し得る反面、故障
が発生した場合には、その波及範囲が広く、ほとんど全
ての機能が失われるという特質を持っている。これは、
従来のリレー論理に於いては、単一の故障が発生して
も、他の部品や回路に与える影響が故障した当該機器と
その周辺に限定されることと比較すると、制御対象であ
るプラントに極めて大きな影響を及ぼすものである。こ
れを回避するために、これまで様々な方法が提案されて
きた。これらの方法には、例えば特開平5-345254や特開
平6-19533などがある。その他の方法としては、故障時
にあらゆる出力を故障発生時点の値に固定してしまう方
法や故障発生であらゆる出力をオフする方法などが提供
されている。しかし、プラントには、シーケンスコント
ローラが故障した場合に、故障時点の運転継続や単純停
止を行うだけでは不十分なものがある。例えば、高温焼
却炉プラントでは、いかなる故障があっても低温運転を
避けることが要求されている。ダイオキシン発生の現れ
があるためによる。低温運転をさせないためには、故障
時に高温運転をさせるようなフェールセーフにさせる如
き運転が必要となる。またより詳しくは排煙制御系、吸
気制御系、燃料の注入系等の各系に対し、適格なフェー
ルセーフが必要となる。
【０００３】従来の方法は、これらに的確に応えられる
とは限らなかった。特に、アナログ制御の場合、故障時
点の出力を出し続けても、プロセスの状態が変化すると
適切な運転継続ができなくなり、場合によっては、機器
の損傷や安全を損なう事象を発生させる可能性もある。
これを防止するためには、シーケンスコントローラの故
障で制御不能に陥ることを回避するために、多重系のシ
ステムを構成するなどの方法も提案されているが、経済
性の面では適切性を欠くこともある。
とは限らなかった。特に、アナログ制御の場合、故障時
点の出力を出し続けても、プロセスの状態が変化すると
適切な運転継続ができなくなり、場合によっては、機器
の損傷や安全を損なう事象を発生させる可能性もある。
これを防止するためには、シーケンスコントローラの故
障で制御不能に陥ることを回避するために、多重系のシ
ステムを構成するなどの方法も提案されているが、経済
性の面では適切性を欠くこともある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】シーケンスコントロー
ラの故障が発生した場合、安全に保つには、プラント設
備を停止することが一般的であるが、プラントによって
は機器損傷を回避するために一部機能の継続運転を確保
しなければならないことがある。この様な場合、必要最
小限度の制御機能を維持しなければならない。
ラの故障が発生した場合、安全に保つには、プラント設
備を停止することが一般的であるが、プラントによって
は機器損傷を回避するために一部機能の継続運転を確保
しなければならないことがある。この様な場合、必要最
小限度の制御機能を維持しなければならない。
【０００５】この制御機能継続のためには、シーケンス
コントローラの故障信号を検出して、シーケンスコント
ローラの外部に併設したリレーなどのハード回路に切り
替え、シーケンスコントローラのデジタル出力信号を使
用せずに手動制御する方法が取られる。一方、アナログ
出力に関しては、適切なアナログ値を与える方法が無
く、別個に調節計を設置する以外に適切な対処方法が無
く、コストの増大やシーケンスコントローラのメリット
を活かし切れない装置構成を余儀なくされねばならなか
った。しかし、一般の場合、プラント運転継続のための
制御に最低限要求される機能は帰還制御の継続のような
精密なものではなく、安全方向への移行だけで十分なこ
とが多い。
コントローラの故障信号を検出して、シーケンスコント
ローラの外部に併設したリレーなどのハード回路に切り
替え、シーケンスコントローラのデジタル出力信号を使
用せずに手動制御する方法が取られる。一方、アナログ
出力に関しては、適切なアナログ値を与える方法が無
く、別個に調節計を設置する以外に適切な対処方法が無
く、コストの増大やシーケンスコントローラのメリット
を活かし切れない装置構成を余儀なくされねばならなか
った。しかし、一般の場合、プラント運転継続のための
制御に最低限要求される機能は帰還制御の継続のような
精密なものではなく、安全方向への移行だけで十分なこ
とが多い。
【０００６】本発明は、この点に着眼したものであり、
アナログ出力部に、シーケンスコントローラ故障時、プ
ラントの要求に適切且つ経済的に応えうるシーケンスコ
ントローラを提供するものである。
アナログ出力部に、シーケンスコントローラ故障時、プ
ラントの要求に適切且つ経済的に応えうるシーケンスコ
ントローラを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、デジタルおよ
びアナログの入出力部を持ち、プラントの制御・保護を
行うシーケンスコントローラにおいて、シーケンスコン
トローラ自身に故障が発生した場合に、アナログ出力を
上限出力または下限出力の予め定めた一方の出力に自動
的に固定し得る機能を有することを特徴とするシーケン
スコントローラを開示する。
びアナログの入出力部を持ち、プラントの制御・保護を
行うシーケンスコントローラにおいて、シーケンスコン
トローラ自身に故障が発生した場合に、アナログ出力を
上限出力または下限出力の予め定めた一方の出力に自動
的に固定し得る機能を有することを特徴とするシーケン
スコントローラを開示する。
【０００８】更に本発明は、デジタルおよびアナログの
入出力部を持ち、プラントの制御・保護を行うシーケン
スコントローラにおいて、シーケンスコントローラ自身
に故障が発生した場合に、アナログ出力を上限出力また
は下限出力、または故障発生時の保持出力の予め定めた
１つの出力に自動的に固定し得る機能を有することを特
徴とするシーケンスコントローラを開示する。
入出力部を持ち、プラントの制御・保護を行うシーケン
スコントローラにおいて、シーケンスコントローラ自身
に故障が発生した場合に、アナログ出力を上限出力また
は下限出力、または故障発生時の保持出力の予め定めた
１つの出力に自動的に固定し得る機能を有することを特
徴とするシーケンスコントローラを開示する。
【０００９】更に本発明は、制御演算部と、制御演算部
の動作診断を行う診断部と、制御演算部につながる複数
のアナログ入力部及び複数のアナログ出力部と、制御演
算部につながる複数のディジタル入力部及び複数のアナ
ログ出力部と、より成るシーケンスコントローラであっ
て、上記複数のアナログ出力部の中の一部のアナログ出
力部は、制御演算部からの操作出力データを入力し、こ
の入力データに基づくアナログ信号を発生するＤＡ変換
器と、ＤＡ変換器のアナログ信号をプラント操作用の信
号レベルに変換しプラントの操作を行うレベル変換器
と、ＤＡ変換器とレベル変換器との間に設けたレベル調
整手段と、を有しこのレベル調整手段は、自己診断部か
らの異常検出信号に基づいてＤＡ変換器出力のレベル変
換器への信号経路を切断する自動スイッチと、自己診断
部での異常信号検出時の動作のために事前に手動設定さ
れるものであって、レベル変換器の出力を最大にするよ
うにする第１の設定手段と、レベル変換器の出力を最小
にするようにする第２の設定手段と、異常検出時のＤＡ
変換器保持出力をレベル変換器への入力信号とする第３
の設定手段とを有し、且つこれらの第１〜第３の設定手
段のいずれか１つが事前手動設定する手動設定手段と、
を備えるシーケンスコントローラを開示する。更に本発
明は、上記レベル調整手段の第１の設定手段は最大出力
を発生させるようなレベル変換器への入力信号供給部と
それに並列に設けた第１のスイッチとより成り、第２の
設定手段は最小出力を発生させるようなレベル変換器へ
の入力信号供給とそれに並列に設けた第２のスイッチと
より成り、第３の設定手段はＤＡ変換器の出力経路に直
列に設けた第３のスイッチとより成り、第１〜第３の設
定手段の設定は、この第１〜第３のスイッチをＯＮする
ことで行うものとしたシーケンスコントローラを開示す
る。
の動作診断を行う診断部と、制御演算部につながる複数
のアナログ入力部及び複数のアナログ出力部と、制御演
算部につながる複数のディジタル入力部及び複数のアナ
ログ出力部と、より成るシーケンスコントローラであっ
て、上記複数のアナログ出力部の中の一部のアナログ出
力部は、制御演算部からの操作出力データを入力し、こ
の入力データに基づくアナログ信号を発生するＤＡ変換
器と、ＤＡ変換器のアナログ信号をプラント操作用の信
号レベルに変換しプラントの操作を行うレベル変換器
と、ＤＡ変換器とレベル変換器との間に設けたレベル調
整手段と、を有しこのレベル調整手段は、自己診断部か
らの異常検出信号に基づいてＤＡ変換器出力のレベル変
換器への信号経路を切断する自動スイッチと、自己診断
部での異常信号検出時の動作のために事前に手動設定さ
れるものであって、レベル変換器の出力を最大にするよ
うにする第１の設定手段と、レベル変換器の出力を最小
にするようにする第２の設定手段と、異常検出時のＤＡ
変換器保持出力をレベル変換器への入力信号とする第３
の設定手段とを有し、且つこれらの第１〜第３の設定手
段のいずれか１つが事前手動設定する手動設定手段と、
を備えるシーケンスコントローラを開示する。更に本発
明は、上記レベル調整手段の第１の設定手段は最大出力
を発生させるようなレベル変換器への入力信号供給部と
それに並列に設けた第１のスイッチとより成り、第２の
設定手段は最小出力を発生させるようなレベル変換器へ
の入力信号供給とそれに並列に設けた第２のスイッチと
より成り、第３の設定手段はＤＡ変換器の出力経路に直
列に設けた第３のスイッチとより成り、第１〜第３の設
定手段の設定は、この第１〜第３のスイッチをＯＮする
ことで行うものとしたシーケンスコントローラを開示す
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の概略システム構
成を示すものである。シーケンスコントローラ１は制御
演算を行うコンピュータ（以下、ＣＰＵと略）２、複数
のデジタル入力部(ＤＩ)３、複数のアナログ入力部(Ａ
Ｉ)４、複数のデジタル出力部(ＤＯ)５、および複数の
アナログ出力部(ＡＯ)６、自己診断部７などで構成され
ており、操作指令８を受けて、デジタル出力部(ＤＯ)５
から開閉器９を介して、ＯＮ／ＯＦＦ制御対象であるポ
ンプ１０などを駆動し、アナログ出力部(ＡＯ)６からレ
ベル変換器である電空変換器１１を介してアナログ制御
対象であるバルブ１２などを駆動する信号を与えること
によりプラントの制御を行なう。
成を示すものである。シーケンスコントローラ１は制御
演算を行うコンピュータ（以下、ＣＰＵと略）２、複数
のデジタル入力部(ＤＩ)３、複数のアナログ入力部(Ａ
Ｉ)４、複数のデジタル出力部(ＤＯ)５、および複数の
アナログ出力部(ＡＯ)６、自己診断部７などで構成され
ており、操作指令８を受けて、デジタル出力部(ＤＯ)５
から開閉器９を介して、ＯＮ／ＯＦＦ制御対象であるポ
ンプ１０などを駆動し、アナログ出力部(ＡＯ)６からレ
ベル変換器である電空変換器１１を介してアナログ制御
対象であるバルブ１２などを駆動する信号を与えること
によりプラントの制御を行なう。
【００１１】本発明は、シーケンスコントローラ１内部
のシーケンサであるＣＰＵ２の故障時に動作する自己診
断出力１３を、アナログ出力部(ＡＯ)６に接続するとと
もに、アナログ出力部(ＡＯ)６に切替スイッチを設け
て、ＣＰＵ２の故障時にアナログ出力を故障時点又は故
障直前の値に固定したり、最大値または最小値に移行す
ることを可能とした点に特徴を有する。
のシーケンサであるＣＰＵ２の故障時に動作する自己診
断出力１３を、アナログ出力部(ＡＯ)６に接続するとと
もに、アナログ出力部(ＡＯ)６に切替スイッチを設け
て、ＣＰＵ２の故障時にアナログ出力を故障時点又は故
障直前の値に固定したり、最大値または最小値に移行す
ることを可能とした点に特徴を有する。
【００１２】図２に実施の態様例を示す。自己診断部７
は、常時監視部１４、監視結果を受けて正常であればＯ
Ｎ、異常（故障の発生）であればＯＦＦとなる接点１３
を持つ。常時監視部１４は、シーケンサとしてのＣＰＵ
２の動作監視を行う。監視は、ソフト的に行う例と、ハ
ード的に行う例とがある。ＡＯ部６は、ＤＡ変換器１
５、アンプ１６、トランジスタ１７、手動スイッチ１８
ａ〜１８ｃ、接点１９ａ〜１９ｃ、抵抗２０ａ〜２０
ｃ、リレー２２、コンデンサ２３を持つ。手動スイッチ
１８ａ〜１８ｃは、変換器１１の入力端に対して並列配
置であり、どれか１つがＯＮとなるように事前に手動設
定されている。抵抗２０ａ、２０ｂ、２０ｃの値Ｒ1 、Ｒ
2、Ｒ3は、Ｒ2＜Ｒ1＜Ｒ3の関係である。スイッチ１８
ａには、並列にリレー２２の常閉接点１９ａが接続さ
れ、スイッチ１８ｂ、１８ｃには常開接点１９ｂ、１９
ｃが直列に接続されており、ＣＰＵ２の正常時にはリレ
ー２２が働き接点１９ａは常閉（ＯＮ）であり、ＡＤ変
換器１５のアナログ出力がこの接点１９ａを通ってアン
プ１６、トランジスタ１７、接点１９を介して変換器１
１の入力となっている。一方、この正常時にあっては接
点１９ｂ、１９ｃが開であり、抵抗Ｒ2、Ｒ3の経路は働
かない。ＣＰＵ２の故障時（異常時）には接点１９ａが
開（ＯＦＦ）となり、トランジスタ１７の出力は断とな
る。一方、この時、接点１９ｂ、１９ｃは閉となり、ス
イッチ１８ｂ、１８ｃがオンになっているか否かで、抵
抗Ｒ2、Ｒ3の経路を生かすか否かが定まる。
は、常時監視部１４、監視結果を受けて正常であればＯ
Ｎ、異常（故障の発生）であればＯＦＦとなる接点１３
を持つ。常時監視部１４は、シーケンサとしてのＣＰＵ
２の動作監視を行う。監視は、ソフト的に行う例と、ハ
ード的に行う例とがある。ＡＯ部６は、ＤＡ変換器１
５、アンプ１６、トランジスタ１７、手動スイッチ１８
ａ〜１８ｃ、接点１９ａ〜１９ｃ、抵抗２０ａ〜２０
ｃ、リレー２２、コンデンサ２３を持つ。手動スイッチ
１８ａ〜１８ｃは、変換器１１の入力端に対して並列配
置であり、どれか１つがＯＮとなるように事前に手動設
定されている。抵抗２０ａ、２０ｂ、２０ｃの値Ｒ1 、Ｒ
2、Ｒ3は、Ｒ2＜Ｒ1＜Ｒ3の関係である。スイッチ１８
ａには、並列にリレー２２の常閉接点１９ａが接続さ
れ、スイッチ１８ｂ、１８ｃには常開接点１９ｂ、１９
ｃが直列に接続されており、ＣＰＵ２の正常時にはリレ
ー２２が働き接点１９ａは常閉（ＯＮ）であり、ＡＤ変
換器１５のアナログ出力がこの接点１９ａを通ってアン
プ１６、トランジスタ１７、接点１９を介して変換器１
１の入力となっている。一方、この正常時にあっては接
点１９ｂ、１９ｃが開であり、抵抗Ｒ2、Ｒ3の経路は働
かない。ＣＰＵ２の故障時（異常時）には接点１９ａが
開（ＯＦＦ）となり、トランジスタ１７の出力は断とな
る。一方、この時、接点１９ｂ、１９ｃは閉となり、ス
イッチ１８ｂ、１８ｃがオンになっているか否かで、抵
抗Ｒ2、Ｒ3の経路を生かすか否かが定まる。
【００１３】並列配置のスイッチ１８ａ〜１８ｃは、Ｃ
ＰＵ２の異常時に有効となるように、どれか１つが、Ｏ
Ｎとなり残りの２つがＯＦＦとなるように事前にオペレ
ータにより手動設定される。即ち、ＣＰＵ２の異常時に
は接点１９ａが開となることから、スイッチ１８ａをＯ
Ｎに設定しておけばその時のトランジスタ１７の出力Ａ
が選ばれ、スイッチ１８ｂをＯＮに設定しておけば常開
接点１９ｂが異常時に閉となることから抵抗Ｒ2を介し
ての信号出力Ｂが選ばれ、スイッチ１８ｃをＯＮに設定
しておけば常開接点１９ｃが異常時に閉となることから
抵抗Ｒ3を介しての信号出力Ｃが選ばれ、それぞれが変
換器１１への入力となる。
ＰＵ２の異常時に有効となるように、どれか１つが、Ｏ
Ｎとなり残りの２つがＯＦＦとなるように事前にオペレ
ータにより手動設定される。即ち、ＣＰＵ２の異常時に
は接点１９ａが開となることから、スイッチ１８ａをＯ
Ｎに設定しておけばその時のトランジスタ１７の出力Ａ
が選ばれ、スイッチ１８ｂをＯＮに設定しておけば常開
接点１９ｂが異常時に閉となることから抵抗Ｒ2を介し
ての信号出力Ｂが選ばれ、スイッチ１８ｃをＯＮに設定
しておけば常開接点１９ｃが異常時に閉となることから
抵抗Ｒ3を介しての信号出力Ｃが選ばれ、それぞれが変
換器１１への入力となる。
【００１４】ここで、信号出力Ａは、ＣＰＵ２の異常発
生時のＡＤ変換器１５の保持出力、信号出力Ｂは変換器
１１への本来の最大出力信号、出力Ｃは変換器１１への
本来の最小出力である。Ｒ2＜Ｒ1＜Ｒ3の関係としてい
る関係からＣ＜Ａ＜Ｂである。本来の最大出力Ｂとは、
例えばバルブ１２を最大開度とする値、本来の最小出力
Ｃとはバルブ１２を本来の最小開度とする値、出力Ａと
は異常発生時にはＡＤ変換器１５はその発生時点のアナ
ログ出力を保持するように構成させていることからＣ＜
Ａ＜Ｂ、又はＣ≦Ａ≦Ｂである。等号は最大又は最小時
に異常発生した時を示す。図３には、Ａ、Ｂ、Ｃの関係
例図を示す。図３は、故障発生時にＡ選択例であり、最
大であればＢ、最小であればＣ選択となる。
生時のＡＤ変換器１５の保持出力、信号出力Ｂは変換器
１１への本来の最大出力信号、出力Ｃは変換器１１への
本来の最小出力である。Ｒ2＜Ｒ1＜Ｒ3の関係としてい
る関係からＣ＜Ａ＜Ｂである。本来の最大出力Ｂとは、
例えばバルブ１２を最大開度とする値、本来の最小出力
Ｃとはバルブ１２を本来の最小開度とする値、出力Ａと
は異常発生時にはＡＤ変換器１５はその発生時点のアナ
ログ出力を保持するように構成させていることからＣ＜
Ａ＜Ｂ、又はＣ≦Ａ≦Ｂである。等号は最大又は最小時
に異常発生した時を示す。図３には、Ａ、Ｂ、Ｃの関係
例図を示す。図３は、故障発生時にＡ選択例であり、最
大であればＢ、最小であればＣ選択となる。
【００１５】電源２５は、基準電源であり、その出力が
電流であるとすれば、正常時には、電流の大小の調整
を、トランジスタ１７へのゲート入力であるＤＡ変換器
１５の出力が行う。かくして、電流レベル変換が実現で
きる。本実施の形態で、フェールセーフとして、異常発
生時の保持出力Ａ、最大出力Ｂ、最小出力Ｃを選ぶ理由
は以下の通りである。
電流であるとすれば、正常時には、電流の大小の調整
を、トランジスタ１７へのゲート入力であるＤＡ変換器
１５の出力が行う。かくして、電流レベル変換が実現で
きる。本実施の形態で、フェールセーフとして、異常発
生時の保持出力Ａ、最大出力Ｂ、最小出力Ｃを選ぶ理由
は以下の通りである。
【００１６】ＣＰＵ２ダウン等の異常時には、Ａ、Ｂ、
Ｃ以外の値を選ぶにはそれなりのバックアップ処理手段
を設けておく必要があるが、そうしたハードウェアや、
システム上の負担をかけたくない。一方、こうした異常
発生時には、そのＡＯ部にとっての最大出力、最小出力
は、本来許され得る出力であり、その設定は簡単なハー
ドウェア（図２では抵抗２１ｂ、２１ｃの大小）の追加
によって実現できる。更に異常発生直前にはＡＤ変換器
１５への入力は正常に働いている例が多い。異常発生後
にあってはＡＤ変換器１５への入力は信用できない。そ
こで、プラントプロセスにとって信号出力Ａ、Ｂ、Ｃの
どれかを得られるように、事前にスイッチ１８ａ〜１８
ｃのいずれかを選びＯＮしておく。
Ｃ以外の値を選ぶにはそれなりのバックアップ処理手段
を設けておく必要があるが、そうしたハードウェアや、
システム上の負担をかけたくない。一方、こうした異常
発生時には、そのＡＯ部にとっての最大出力、最小出力
は、本来許され得る出力であり、その設定は簡単なハー
ドウェア（図２では抵抗２１ｂ、２１ｃの大小）の追加
によって実現できる。更に異常発生直前にはＡＤ変換器
１５への入力は正常に働いている例が多い。異常発生後
にあってはＡＤ変換器１５への入力は信用できない。そ
こで、プラントプロセスにとって信号出力Ａ、Ｂ、Ｃの
どれかを得られるように、事前にスイッチ１８ａ〜１８
ｃのいずれかを選びＯＮしておく。
【００１７】次に図２の動作を説明する。ＣＰＵ２が正
常時には、アナログ出力部(ＡＯ)６は、ＣＰＵ２の演算
結果を受け取り、そのデジタル信号をアナログ信号に変
換するデジタル／アナログ変換器(Ｄ／Ａ)１５の出力を
増幅器１６で増幅して、例えば４〜２０ｍＡの電流信号
にして、変換器１１に出力することでバルブなどを駆動
する。
常時には、アナログ出力部(ＡＯ)６は、ＣＰＵ２の演算
結果を受け取り、そのデジタル信号をアナログ信号に変
換するデジタル／アナログ変換器(Ｄ／Ａ)１５の出力を
増幅器１６で増幅して、例えば４〜２０ｍＡの電流信号
にして、変換器１１に出力することでバルブなどを駆動
する。
【００１８】一方、抵抗２０ａ〜２０ｃは、それぞれ通
常時出力用、最大値出力用および最小値出力用であり、
Ｒ２はリレー(ＮＲＭ)１９の常開接点１９ｂが閉である
時に例えば２０ｍＡを、Ｒ３は同様に例えば４ｍＡを出
力するような値を持つ。そこで故障が発生すれば、接点
１３がオフするためにリレー(ＮＲＭ)２２は無励磁とな
り、接点１９ａは開、接点１９ｂおよび１９ｃは閉状態
となる。従って、アナログ出力部(ＡＯ)６の出力は、切
替スイッチ１８ａを事前にＯＮに設定しておけば、変換
器１１への出力電流はＡとなり、制御出力はＣＰＵ２内
で故障直前の値にホールドされ、デジタル/アナログ変
換器(Ｄ／Ａ)１５から、その値を出力し続ける。また、
切替スイッチ１８ｂを事前にＯＮに設定しておけば、変
換器１１への出力はＢとなり、Ｒ２の値に従って最大値
２０ｍＡの出力となる。同様に、１８ｃを事前にＯＮに
設定しておけば、最小値４ｍＡの出力Ｃとなる。
常時出力用、最大値出力用および最小値出力用であり、
Ｒ２はリレー(ＮＲＭ)１９の常開接点１９ｂが閉である
時に例えば２０ｍＡを、Ｒ３は同様に例えば４ｍＡを出
力するような値を持つ。そこで故障が発生すれば、接点
１３がオフするためにリレー(ＮＲＭ)２２は無励磁とな
り、接点１９ａは開、接点１９ｂおよび１９ｃは閉状態
となる。従って、アナログ出力部(ＡＯ)６の出力は、切
替スイッチ１８ａを事前にＯＮに設定しておけば、変換
器１１への出力電流はＡとなり、制御出力はＣＰＵ２内
で故障直前の値にホールドされ、デジタル/アナログ変
換器(Ｄ／Ａ)１５から、その値を出力し続ける。また、
切替スイッチ１８ｂを事前にＯＮに設定しておけば、変
換器１１への出力はＢとなり、Ｒ２の値に従って最大値
２０ｍＡの出力となる。同様に、１８ｃを事前にＯＮに
設定しておけば、最小値４ｍＡの出力Ｃとなる。
【００１９】以上のような機能を有した回路を具備させ
ることにより、シーケンサ故障時においても、当該バル
ブなどが安全側に動作するように切替スイッチ１８ａ〜
１８ｃを予め設定しておくことにより、プラント運転継
続のために最低限要求される制御を提供することができ
る。
ることにより、シーケンサ故障時においても、当該バル
ブなどが安全側に動作するように切替スイッチ１８ａ〜
１８ｃを予め設定しておくことにより、プラント運転継
続のために最低限要求される制御を提供することができ
る。
【００２０】変形例等について述べる。アナログ出力部
の数は１０〜数１０個に達する。これらのすべてを図２
の如く構成してもよいが、そうではなく操作出力のプラ
ント制御上の重要性から上位５個とか、上位１０個とか
を選んで図２の如くしてもよい。例えば、焼却炉プラン
トにあっては排煙制御系、吸気制御系、燃料の注入系の
ＡＯ部に関して実現させるとか、また燃料の注入系の中
で特に注入弁を、最大開度にするとかのやり方もある。
このためには、例えば、あるアナログ出力部のスイッチ
１８ｂをＯＮ、別のあるアナログ出力部のスイッチ１８
ｃをＯＮ、更に別のアナログ出力部のスイッチ１８ａを
ＯＮにする如き、種々の選択設定例がある。なお、同様
な機能をもつフェイルセーフ回路をアナログ出力部（Ａ
Ｏ）の外部に設ける事でも所期の効果を得ることが可能
である。また、スイッチ１８ａ〜１８ｃを手動設定とし
たが、簡単な選択判定手段を設けておき、その出力によ
って故障時に自動選択させるやり方もありうる。
の数は１０〜数１０個に達する。これらのすべてを図２
の如く構成してもよいが、そうではなく操作出力のプラ
ント制御上の重要性から上位５個とか、上位１０個とか
を選んで図２の如くしてもよい。例えば、焼却炉プラン
トにあっては排煙制御系、吸気制御系、燃料の注入系の
ＡＯ部に関して実現させるとか、また燃料の注入系の中
で特に注入弁を、最大開度にするとかのやり方もある。
このためには、例えば、あるアナログ出力部のスイッチ
１８ｂをＯＮ、別のあるアナログ出力部のスイッチ１８
ｃをＯＮ、更に別のアナログ出力部のスイッチ１８ａを
ＯＮにする如き、種々の選択設定例がある。なお、同様
な機能をもつフェイルセーフ回路をアナログ出力部（Ａ
Ｏ）の外部に設ける事でも所期の効果を得ることが可能
である。また、スイッチ１８ａ〜１８ｃを手動設定とし
たが、簡単な選択判定手段を設けておき、その出力によ
って故障時に自動選択させるやり方もありうる。
【００２１】
【発明の効果】シーケンサのアナログ出力部（ＡＯ）に
シーケンサ故障時のフェイルセーフ回路を持つことによ
り、個別に調節計を設置するなどシーケンサの外部で構
成していた回路が不要となり、シーケンサ周りのハード
回路が簡単に出来るとともに、シーケンサ制御装置全体
での製造コストも低減することが可能となる。
シーケンサ故障時のフェイルセーフ回路を持つことによ
り、個別に調節計を設置するなどシーケンサの外部で構
成していた回路が不要となり、シーケンサ周りのハード
回路が簡単に出来るとともに、シーケンサ制御装置全体
での製造コストも低減することが可能となる。
【図１】本発明の概略システム構成図を表す。
【図２】本発明のアナログ出力回路の内部を表す。
【図３】出力Ａ、Ｂ、Ｃの事例を示す。
１ シーケンスコントローラ ２ ＣＰＵ（シーケンサ） ３ デジタル入力部(ＤＩ) ４ アナログ入力部(ＡＩ) ５ デジタル出力部（ＤＯ） ６ アナログ出力部(ＡＯ) ７ 自己診断部 ８ 操作指令信号 ９ 開閉器 １０ ポンプ １１ 変換器 １２ バルブ １３ 自己診断出力信号用接点 １４ 常時監視部 １５ デジタル／アナログ変換器 １６ 増幅器（トランジスタ） １８ａ〜１８ｃ 切替スイッチ １９ａ〜１９ｃ 接点 ２５ 電源 ２２ リレー ２０ａ 抵抗Ｒ１ ２１ｂ 抵抗Ｒ２ ２１ｃ 抵抗Ｒ３
Claims (4)
- 【請求項１】 デジタルおよびアナログの入出力部を持
ち、プラントの制御・保護を行うシーケンスコントロー
ラにおいて、シーケンスコントローラ自身に故障が発生
した場合に、アナログ出力を上限出力または下限出力の
予め定めた一方の出力に自動的に固定し得る機能を有す
ることを特徴とするシーケンスコントローラ。 - 【請求項２】 デジタルおよびアナログの入出力部を持
ち、プラントの制御・保護を行うシーケンスコントロー
ラにおいて、シーケンスコントローラ自身に故障が発生
した場合に、アナログ出力を上限出力または下限出力、
または故障発生時の保持出力の予め定めた１つの出力に
自動的に固定し得る機能を有することを特徴とするシー
ケンスコントローラ。 - 【請求項３】 制御演算部と、 制御演算部の動作診断を行う診断部と、 制御演算部につながる複数のアナログ入力部及び複数の
アナログ出力部と、 制御演算部につながる複数のディジタル入力部及び複数
のアナログ出力部と、 より成るシーケンスコントローラであって、 上記複数のアナログ出力部の中の一部のアナログ出力部
は、 制御演算部からの操作出力データを入力し、この入力デ
ータに基づくアナログ信号を発生するＤＡ変換器と、Ｄ
Ａ変換器のアナログ信号をプラント操作用の信号レベル
に変換しプラントの操作を行うレベル変換器と、ＤＡ変
換器とレベル変換器との間に設けたレベル調整手段と、
を有しこのレベル調整手段は、 自己診断部からの異常検出信号に基づいてＤＡ変換器出
力のレベル変換器への信号経路を切断する自動スイッチ
と、自己診断部での異常信号検出時の動作のために事前
に手動設定されるものであって、レベル変換器の出力を
最大にするようにする第１の設定手段と、レベル変換器
の出力を最小にするようにする第２の設定手段と、異常
検出時のＤＡ変換器保持出力をレベル変換器への入力信
号とする第３の設定手段とを有し、且つこれらの第１〜
第３の設定手段のいずれか１つを事前手動設定する手動
設定手段と、 を備えるシーケンスコントローラ。 - 【請求項４】 上記レベル調整手段の第１の設定手段は
最大出力を発生させるようなレベル変換器への入力信号
供給部とそれに並列に設けた第１のスイッチとより成
り、第２の設定手段は最小出力を発生させるようなレベ
ル変換器への入力信号供給とそれに並列に設けた第２の
スイッチとより成り、第３の設定手段はＤＡ変換器の出
力経路に直列に設けた第３のスイッチとより成り、第１
〜第３の設定手段の設定は、この第１〜第３のスイッチ
をＯＮすることで行うものとした請求項３のシーケンス
コントローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397171A JP2002196801A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | シーケンスコントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397171A JP2002196801A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | シーケンスコントローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002196801A true JP2002196801A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18862333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000397171A Pending JP2002196801A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | シーケンスコントローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002196801A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160019959A (ko) | 2013-06-26 | 2016-02-22 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 리모트 유닛 및 리모트 유닛의 이상 판정 방법 |
| JP2017228106A (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 三菱電機株式会社 | アナログ出力装置 |
| JP2018025121A (ja) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電子制御装置 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000397171A patent/JP2002196801A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160019959A (ko) | 2013-06-26 | 2016-02-22 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 리모트 유닛 및 리모트 유닛의 이상 판정 방법 |
| US9733636B2 (en) | 2013-06-26 | 2017-08-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Remote unit and abnormality determining method therein |
| JP2017228106A (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 三菱電機株式会社 | アナログ出力装置 |
| JP2018025121A (ja) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電子制御装置 |
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