JP2005208770A - ディジタル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディジタル信号入出力部およびアナログ信号入出力部の故障発生時においても制御対象の制御を行い得るディジタル制御装置を提供する。
【解決手段】ディジタル制御装置２０は、入力された信号を演算処理して信号出力するコントローラ２１と、コントローラ２１から出力された複数の出力信号に基づき、論理演算または信号選択して１つの信号をディジタル制御装置２０の外部に出力する出力選択手段とを具備し、コントローラ２１におけるディジタル信号入力部２５、アナログ信号入力部２６、ディジタル信号出力部４２およびアナログ信号入力部４３を対に構成し、ディジタル信号入力部２５から出力された複数の信号をディジタル入力選択部２８が、アナログ信号入力部２６から出力された複数の信号をアナログ入力選択部２９が、ディジタル信号出力部４２から出力された複数の信号をディジタル出力選択部４５が、アナログ信号入力部４３から出力された複数の信号をアナログ出力選択部４６が、制御対象が安全方向に機能するよう論理演算または選択して出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入力される信号に基づき制御信号を制御対象に出力して制御を行う制御装置に係り、特に、ディジタル信号またはアナログ信号の入出力部において故障が発生した場合においても制御対象の制御を継続し得るディジタル制御装置に関する。

図１６に従来のディジタル制御装置の一例としてプラント機器の制御に使用する制御装置１の構成を概説する概略図を示す。

図１６によれば、制御装置１は、制御手段としてのコントローラ２に入力されたプラント状態を示す信号（以下、プラント状態信号とする）をコントローラ２がプラント等の制御対象３を制御する制御信号に演算処理して制御対象であるプラント３に出力する。また、制御装置１の故障を検出する故障検出手段４が故障を検出した場合、故障検出手段４は、表示手段としてのマンマシンインターフェイス装置５に検出した結果を出力し、マンマシンインターフェイス装置５に表示する。

コントローラ２に入力されるプラント状態信号は、ディジタル信号およびアナログ信号の少なくとも一方を有しており、信号入力手段としてのディジタル信号入力部（ＤＩ）６およびアナログ信号入力部（ＡＩ）７に入力される。プラント状態信号のうちディジタル信号はディジタル信号入力部６から、アナログ信号はアナログ信号入力部７から入力される。

ディジタル信号入力部６から入力されたディジタル信号は、コントローラ２が備える演算手段８に入力され、演算手段８が有する制御演算部９にて演算される。制御演算部９は、演算処理した演算結果のディジタル信号を信号出力手段としてのディジタル信号出力部（ＤＯ）１０から出力する。ディジタル信号出力部１０から出力されたディジタル信号は、例えば、ポンプや弁等の制御対象に入力され、プラントを運転している。

また、アナログ信号入力部７から入力されたアナログ信号は、コントローラ２が備える演算手段８に入力され、演算手段８が有する検出器１１および減算器１２にて演算される。検出器１１では、入力されたアナログ信号がある一定レベル以上または一定レベル以下の時に信号（ＯＮ）を出力する。検出器１１が出力したディジタル信号は、ディジタル信号出力部１０を介して制御対象に入力される。

減算器１２では、予め設定された設定値から入力されたプラントのプロセス状態を示すアナログ信号を減算して出力する。減算器１２から出力されたアナログ信号は、調節制御演算部１３に入力され、調節制御演算部１３にて演算される。調節制御演算部１３から出力されたアナログ信号は、信号出力手段としてのアナログ信号出力部（ＡＯ）１４を介して、例えば、弁の開度を見る調節計等の制御対象に入力される。

一方、コントローラ２は、入出力する１つの信号に対し、入出力部が１点であるため、ディジタル信号入力部６、アナログ信号入力部７、ディジタル信号出力部１０およびアナログ信号出力部１４が異常となった場合、信号の入出力が正常にできない状態となる。このことから、故障発生時にはコントローラ２内部の故障検出手段４でデータの誤り検出等の自己診断により故障を検出し、検出結果をマンマシンインターフェイス装置５に出力を行ってユーザに故障の発生を知らせている。

また、故障の復旧は、コントローラ２の内部監視を行うことができる保守支援装置１５をコントローラ２に接続して故障箇所の詳細情報を確認し、故障部品の復旧作業を行うことで実行される。尚、故障検出手段４が検出できない故障が発生する場合もあり、このような場合においては、プラント運転状態の変動等による調査結果にて故障を確認することがある。

上述したディジタル制御装置の一例は、特開平１１−８５２５１号公報に掲載されている。（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−８５２５１号公報（明細書段落番号［０００１］，［０００８］〜［０００９］，［００４０］，図１）

しかしながら、従来の制御装置１のコントローラ２は、入出力される該当信号は１点のみで行っていたため、ディジタル信号入力部６、アナログ信号入力部７、ディジタル信号出力部１０およびアナログ信号出力部１４のいずれかが故障した場合には、正常に信号の入出力を行うことができず、制御対象であるプラント３の運転継続が困難な状態に陥る可能性があった。

また、各入出力部の末端部における故障の場合には、故障検出手段４が故障が検出できないので、マンマシンインターフェイス装置５にも故障発生が出力されず、故障箇所の特定までに時間を費やしていた。さらに、故障箇所の復旧時においては、故障部位が入出力部であった場合、台帳にて管理された交換対象（ここでは入出力部のこと）のバージョンを台帳で確認し代替品を準備するのであるが、台帳管理の問題等により交換対象のバージョンと台帳上のバージョンが一致しない場合が起こり得る。準備した交換対象が故障箇所のバージョンをサポートしたものでない場合、再度、交換対象のバージョンがサポートされたものを探さなければならず復旧までに時間を要することもあった。

一方、制御装置１は、故障を未然に防ぐべく定期的に健全性の確認（試験）を行っている。定期的な健全性の確認試験においては、他の制御盤、装置および現場機器に誤信号出力による影響を与えない配慮が必要となる。このため、健全性の確認試験における点検中は、制御対象であるプラント運転を停止し、ディジタル信号入力部６、アナログ信号入力部７、ディジタル信号出力部１０およびアナログ信号出力部１４の各入出力信号を固定する（ディジタル信号の場合はＯＮまたはＯＦＦ、アナログ信号の場合は電圧発生器等により固定値とする）必要があり、試験準備、試験および復旧作業による作業ミス発生等も考えられる。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、ディジタル信号入出力部およびアナログ信号入出力部の故障発生時においても制御対象の制御を行い得るディジタル制御装置を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、故障箇所の復旧時間の短縮および定期的な点検における人的作業の軽減を図った制御装置を提供することにある。

本発明に係るディジタル制御装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、入力された信号を演算処理して信号出力する制御手段と、この制御手段から出力された出力信号に基づき、１つの信号を出力する出力選択手段とを具備し、前記制御手段は、複数の同一信号が入力可能に構成されたディジタル入力部およびアナログ入力部を備える信号入力手段と、入力された複数の信号を１つの信号にして出力する入力選択手段と、前記入力選択手段から出力され、入力された信号を演算処理する演算手段と、複数の同一信号を出力可能に構成されたディジタル信号出力部と、アナログ信号出力部とを備える信号出力手段とを備え、前記入力選択手段は、入力された複数の信号がディジタル信号の場合に、論理演算して１つのディジタル信号を出力するディジタル入力選択部と、入力される複数の信号がアナログ信号の場合に、複数のアナログ信号の最高値または最低値を択一的に選択して１つの信号を出力するアナログ入力選択部とを備え、前記出力選択手段は、入力される複数のディジタル信号を論理演算して出力するディジタル出力選択部と、入力される複数のアナログ信号の最高値または最低値を択一的に選択して出力するアナログ出力選択部とを備えることを特徴とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係るディジタル制御装置は、請求項１０に記載したように、前記制御手段から出力される情報を表示する表示手段と、外部入力を受け付けて信号伝送系を切り替え選択する信号伝送系切替選択手段と、保守点検試験の未実施か実施かを選択する通常／試験選択手段と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替えるスイッチ切替信号を生成する通常／試験切替信号生成手段と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替える通常／試験切替手段とを具備し、前記制御手段は、信号入力手段および信号出力手段の少なくとも一方の保守点検試験を実施する試験回路を備えることを特徴とする。

ここで、請求項１０記載の試験回路とは、ディジタル試験回路およびアナログ試験回路の少なくとも一方の試験回路を意味する。尚、請求項１１および請求項１２記載の試験回路についても同様である。

本発明に係るディジタル制御装置によれば、ディジタル信号入力部、アナログ信号入力部、ディジタル信号出力部およびアナログ信号出力部において故障が発生しても、従来のディジタル制御装置と異なり、一方の信号入出力部が健全であれば、制御対象であるプラント機器を安全方向に動作させることができる。

また、保守点検試験実施時においては、一方の信号伝送系では、制御対象の制御を継続しつつ、他方の信号伝送系では、保守点検試験を実施することができる。

さらに、試験結果は試験回路に内蔵されるメモリに記憶されるため、表示部に出力または保守支援装置と接続しメモリ読出しを実施することにより試験結果を確認することができ、定期的に行う保守点検試験に要する人的作業を軽減することができる。

以下、本発明に係るディジタル制御装置について、図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１に本発明の第１の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０の構成を概略的に表した構成概略図を示す。

図１によれば、ディジタル制御装置２０は、入力された複数の信号を演算処理して信号出力する制御手段としてのコントローラ２１と、コントローラ２１から出力された複数の出力信号に基づき、論理演算または信号選択して１つの信号をディジタル制御装置２０の外部に出力する出力選択手段とを具備する。尚、以下の説明においては、コントローラ２１に入出力される信号数が２つの場合を例に挙げて説明する。

ディジタル制御装置２０のコントローラ２１は、外部から信号の入力を受け付ける信号入力手段と、信号入力手段に入力された２つの信号に基づき、論理演算または信号選択して１つの信号を出力する入力選択手段と、入力された信号を演算処理する演算手段と、演算手段が演算処理した信号をコントローラ２１の外部に出力する信号出力手段とを備える。

コントローラ２１の信号入力手段は、ディジタル信号の入力を担うディジタル信号入力部２５と、アナログ信号の入力を担うアナログ信号入力部２６とを備え、ディジタル信号入力部２５およびアナログ信号入力部２６は、各々が対をなして構成される。つまり、１つのディジタル入力信号に対して２つのディジタル信号入力部（図中、ＤＩ１，ＤＩ２と図示する）２５が、１つのアナログ入力信号に対して２つのアナログ信号入力部２６（図中、ＡＩ１，ＡＩ２と図示する）が設けられる。

信号入力手段には、ディジタル制御装置２０の外部にて１つの信号を分岐させた２つの同一信号が入力される。入力される信号がディジタル信号の場合、２つのディジタル信号の一方がディジタル信号入力部２５のＤＩ１に、他方がディジタル信号入力部２５のＤＩ２に入力される。また、入力される信号がアナログ信号の場合、２つのアナログ信号の一方がアナログ信号入力部２６のＡＩ１に、他方がアナログ信号入力部２６のＡＩ２に入力される。

ディジタル信号入力部２５（ＤＩ１とＤＩ２）に入力された信号は、それぞれ出力され、入力選択手段に入力される。また、アナログ信号入力部２６（ＡＩ１とＡＩ２）に入力された信号もディジタル信号入力部２５に入力された信号と同様にそれぞれ出力され、入力選択手段に入力される。

入力選択手段は、入力される２つの信号がディジタル信号の場合に、論理演算して１つのディジタル信号を出力するディジタル入力選択部２８と、入力される２つの信号がアナログ信号の場合に、２つのアナログ信号の高値または低値を二者択一的に選択して１つの信号を出力するアナログ入力選択部２９を備える。

ディジタル入力選択部２８は、入力される２つのディジタル信号の論理積（ＡＮＤ）を論理演算するＡＮＤ機能３１または論理和（ＯＲ）を論理演算するＯＲ機能３２を有しており、入力される２つのディジタル信号を論理演算して１つのディジタル信号を出力する。図１において、ディジタル入力選択部２８は、ＡＮＤ機能３１を有する形態が一例として示されているが、ＡＮＤ機能３１およびＯＲ機能３２のいずれを有するかは、ＡＮＤまたはＯＲのどちらを演算した方が制御対象に安全かを考慮して決定される。

例えば、演算手段への入力信号がＯＮにおいて、コントローラ２１の出力信号が制御対象であるプラント機器の破損防止等の安全方向となる場合には、入力信号のいずれか１つが誤動作／誤不動作した場合においても、演算手段への入力信号がＯＮとなるＯＲを論理演算するようにＯＲ機能３２を有するディジタル入力選択部２８を構成する。逆に、ＯＦＦにおいて安全方向となる場合には、入力信号のいずれか１つが誤動作／誤不動作した場合においても制御演算部の入力がＯＦＦとなるＡＮＤを論理演算するようにＡＮＤ機能３１を有するディジタル入力選択部２８を構成する。

尚、ディジタル入力選択部２８は、ＡＮＤ機能３１またはＯＲ機能３２を有するとしたが、ＡＮＤ機能３１およびＯＲ機能３２の両方の機能を有する構成とし、ディジタル入力選択部２８をＡＮＤ機能３１およびＯＲ機能３２のうち一方を事後的に選択切替可能に構成しても構わない。

また、アナログ入力選択部２９は、入力される２つの信号のうち高値の信号（３つ以上の信号である場合は最高値の信号）を選択する高値選択機能３４または低値の信号（３つ以上の信号である場合は最低値の信号）を選択する低値選択機能３５を有し、入力される２つの信号の高値または低値を二者択一的に選択する。図１において、アナログ入力選択部２９は、高値選択機能３４を有する形態が一例として示されているが、高値選択機能３４および低値選択機能３５のいずれを有するかは、ディジタル入力選択部２８と同様にどちらを選択した方が制御対象に安全かを考慮して決定される。

例えば、アナログ入力選択部２９に入力される入力信号が大きい時にコントローラ２１の出力信号が安全方向となる場合には、高値選択機能３４を有するアナログ入力選択部２９を構成し、アナログ入力選択部２９に入力される入力信号が小さい時にコントローラ２１の出力信号が安全方向となる場合には、低値選択機能３５を有するアナログ入力選択部２９を構成する。

尚、ディジタル入力選択部２８の場合と同様に、アナログ入力選択部２９を高値選択機能３４および低値選択機能３５の両方の機能を有する構成とし、アナログ入力選択部２９を高値選択機能３４および低値選択機能３５のうち一方を事後的に選択切替可能に構成しても構わない。

入力選択手段では、入力される２つのディジタル信号については、ディジタル入力選択部２８が論理演算を行い、１つのディジタル信号を出力する。また、入力される２つのアナログ信号については、アナログ入力選択部２９が１つのアナログ信号を出力する。入力選択手段から出力されたディジタル信号およびアナログ信号は、演算手段に入力される。

演算手段は、ディジタル入力選択部２８から出力されたディジタル信号を演算処理して出力する制御演算部３７と、アナログ入力選択部２９から出力されたアナログ信号が一定レベル以上または以下かを検出し検出した場合に信号（ディジタル信号）を出力する検出器３８と、予め設定した設定値からアナログ入力選択部２９から出力されたアナログ信号を減算して出力する減算器３９と、減算器３９のアナログ信号出力を演算処理してアナログ信号出力する調節制御演算部４０とを備える。

演算手段から出力される出力信号は、制御演算部３７および検出器３８から出力されるディジタル信号と、調節制御演算部４０から出力されるアナログ信号とがある。また、制御演算部３７、検出器３８および調節制御演算部４０から出力される出力信号は、２つの同一信号に分岐された後、信号出力手段に入力される。

信号出力手段は、信号入力手段と同様に、ディジタル信号出力部４２と、アナログ信号出力部４３とを備え、ディジタル信号出力部４２およびアナログ信号出力部４３は、各々が対をなして構成される。つまり、１つのディジタル信号に対して２つのディジタル信号出力部（図中、ＤＯ１，ＤＯ２と図示する）４２が、１つのアナログ入力信号に対して２つのアナログ信号入力部４３（図中、ＡＯ１，ＡＯ２と図示する）が設けられる。

ディジタル信号出力部４２は、演算手段としての制御演算部３７および検出器３８から出力され分岐された２つの同一ディジタル信号を、一方はＤＯ１、他方はＤＯ２を介して出力選択手段に出力する。また、アナログ信号入力部４３は、調節制御演算部４０から出力され分岐された２つの同一アナログ信号を、一方はＡＯ１、他方はＡＯ２を介して出力選択手段に出力する。

一方、出力選択手段は、入力される２つのディジタル信号を論理演算して出力するディジタル出力選択部４５と、入力される２つのアナログ信号の高値または低値を二者択一的に選択して出力するアナログ出力選択部４６とを備える。尚、ディジタル出力選択部４５の機能構成および処理内容は、ディジタル入力選択部２８の処理内容と同様であり、アナログ出力選択部４６の機能構成および処理内容は、アナログ入力選択部２９の処理内容と同様であるので、ここでは説明を省略する。

このように構成されるディジタル制御装置２０によれば、信号入力手段および信号出力手段を冗長化し、２つの入力信号に基づき１つの信号出力を行う入力選択手段および出力選択手段とを具備することにより、ディジタル信号入力部２５、アナログ信号入力部２６、ディジタル信号出力部４２およびアナログ信号出力部４３において故障が発生しても、従来のディジタル制御装置と異なり、一方の信号入出力部が健全であれば、制御対象であるプラント機器は、安全方向に動作することができる。

つまり、ディジタル制御装置２０の場合、２つの信号入出力部が同時に故障しない限り制御対象であるプラント機器を安全方向に動作制御することができるので、従来のディジタル制御装置と比べて制御対象であるプラント機器の運転（動作）継続が困難となる確率をより低く抑えることができる。

尚、ディジタル制御装置２０は、コントローラ２１の演算手段に減算器３９および調節制御演算部４０を、信号出力手段にアナログ信号出力部４３を、出力選択手段にアナログ出力選択手段４６を備える構成となっているが、必ずしも備えていなくても良い。つまり、純粋なディジタル制御装置２０としてアナログ信号出力を一切行わない構成としても差し支えない。

また、コントローラ２１に入力する信号にアナログ信号が無く、全てディジタル信号で信号入力されることを前提とするならば、信号入力手段にディジタル信号入力部２５を、入力選択手段にディジタル入力選択部２８を、演算手段に制御演算部３７を、信号出力手段にディジタル信号出力部４２を備えるコントローラ２１と、ディジタル出力選択部４５を備える出力選択手段とを具備するディジタル制御装置２０を構成しても差し支えない。

さらに、図１によれば、ディジタル入力選択部２８はＡＮＤ機能３１を、ディジタル出力選択部４５は、ＯＲ機能３２を有している構成となっているが、必ずしも図１に図示した例に限定されない。ＡＮＤ機能３１およびＯＲ機能３２のいずれの機能を有するかは、上述した通り、制御対象の動作がどちらの機能を選択すればより安全となるかを考慮して決定するものであるからである。また、アナログ入力選択部２９およびアナログ出力選択部４６についても同様の理由から必ずしも図１に図示した例に限定されない。

さらにまた、図１によれば、信号入力手段のディジタル信号入力部２５の個数は、ＤＩ１とＤＩ２の１対であるが、図１に図示した例は一例に過ぎず、必ずしも図示される１対に限定されるものではない。このことは、アナログ信号入力部２６、ディジタル信号出力部４２およびアナログ信号出力部４３についても同様である。

さらに、入力信号の分離は、ディジタル制御装置２０の外部でなされた後にディジタル制御装置２０に入力されているが、ディジタル制御装置２０の外部でなく、内部において入力信号の分離がなされても構わない。

一方、図１によれば、ディジタル制御装置２０において、アナログ入力選択部２９およびアナログ出力選択部４６は、高値選択機能３４または低値選択機能３５を有し、２つの入力信号のうち高値または低値を出力しているが、図２に示すように、アナログ入力選択部２９の代わりに、２つの入力信号の平均値を出力する平均値出力機能を有するアナログ入力選択部２９Ａを、アナログ出力選択部４６の代わりに２つの入力信号の平均値を出力する平均値出力機能を有するアナログ出力選択部４６Ａを備えるディジタル制御装置２０Ａを構成しても良い。

図２に示すように２つの入力信号の平均値を信号出力するアナログ入力選択部２９Ａまたはアナログ出力選択部４６Ａを適用したディジタル制御装置２０Ａの場合、２つの入力信号のうち高値または低値の一方を選択して出力するアナログ入力選択部２９またはアナログ出力選択部４６を適用したディジタル制御装置２０と比較すると、アナログ信号入力部２６の一方の信号伝送系（例えばＡＩ１の系）が故障による信号ロックまたは急変した場合、ディジタル制御装置２０では、誤信号を選択する可能性が有り得るが、ディジタル制御装置２０Ａでは、平均値を出力するので、信号誤差は小さくなり制御対象となるプラント機器への影響度をより少なくすることができる。

尚、ディジタル制御装置２０Ａは、アナログ入力選択部２９Ａおよびアナログ出力選択部４６Ａを備える構成としたが、必ずしも両方を備えている必要はなく、アナログ入力選択部２９Ａおよびアナログ出力選択部４６Ａのいずれか一方を備える構成であっても良い。

［第２の実施形態］
図３に本発明の第２の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｂの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｂは、ディジタル制御装置２０に対して、２つの信号伝送系（ＤＩ１〜ＤＯ１等の１側の信号伝送系とＤＩ２〜ＤＯ２等の２側の信号伝送系のこと）のうち一方を手動的に切替選択する信号伝送系切替選択手段としての選択スイッチ５０と、マンマシンインターフェイスとしてユーザに表示する表示手段としての表示部５１とをさらに具備する点と、コントローラ２１の代わりにコントローラ２１Ａを具備する点において異なる。

しかし、その他の点は、本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｂの説明に際し、ディジタル制御装置２０と本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。また、既に説明済みのディジタル制御装置２０と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図３によれば、ディジタル制御装置２０Ｂは、コントローラ２１Ａと、出力選択手段と、２つの信号伝送系のうち一方を手動的に切替選択する選択スイッチ５０と、表示部（マンマシンインターフェイス）５１とを具備する。また、ディジタル制御装置２０Ｂのコントローラ２１Ａは、コントローラ２１が具備する信号入力手段、演算手段および信号出力手段に加え、ディジタル制御装置２０Ｂの故障を検出し、検出した場合に故障検出信号を出力する故障検出手段５３をさらに備える。

ディジタル制御装置２０Ｂにおいて、選択スイッチ５０は、ユーザからのスイッチ入力を受け付け、入力選択手段（ディジタル入力選択部２８とアナログ入力選択部２９）および出力選択手段（ディジタル出力選択部４５とアナログ出力選択部４６）の信号伝送系を１側の信号伝送系（以下、１系とする）または２側の信号伝送系（以下、２系とする）を手動的に切替て選択する。

マンマシンインターフェイスであり表示手段としての表示部５１は、故障検出手段５３が故障を検出し出力した故障検出信号（ディジタル信号）をディジタル信号出力部４２を介してコントローラ２１Ａから受信して故障を検出した旨を表示する。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｂによれば、ディジタル制御装置２０に対し、１系、２系の信号伝送系を切替選択する選択スイッチ５０と、マンマシンインターフェイスである表示部５１とを付加し、コントローラ２１の代わりに故障検出手段５３を備えるコントローラ２１Ａを具備することで、入出力部において片側の系が故障した旨を検出した場合、ユーザは表示部５１を介して故障を検出した旨を知ることができ、ユーザが選択スイッチ５０を手動的に切り替えて健全な一方の系を切替選択することができる。

ユーザが健全な一方の系を切替選択することにより、選択スイッチ５０により選択された健全な信号伝送系が信号を正常にコントローラ２１に入力、そして出力するので、制御対象であるプラント機器の運転（動作）継続が可能となる。

尚、図３によれば、ディジタル制御装置２０Ｂは、２つの選択スイッチ５０を具備し、一方が入力選択手段（ディジタル入力選択部２８とアナログ入力選択部２９）の信号伝送系を１系と２系とに切替選択し、他方が出力選択手段（ディジタル出力選択部４５とアナログ出力選択部４６）の信号伝送系を１系と２系とに切替選択しているが、図３に示すものに限定されない。

例えば、ディジタル制御装置２０Ｂが１つの選択スイッチ５０を具備し、この選択スイッチ５０が、入力選択手段および出力選択手段の両手段の信号伝送系を１系と２系とに切替選択するよう構成しても良いし、ディジタル制御装置２０Ｂが４つの選択スイッチ（第１の選択スイッチ〜第４の選択スイッチ）５０を具備し、これら４つの選択スイッチ５０を用いて第１の選択スイッチ５０がディジタル入力選択部２８、第２の選択スイッチ５０がアナログ入力選択部２９、第３の選択スイッチ５０がディジタル出力選択部４５、そして、第４の選択スイッチ５０がアナログ出力選択部４６の信号伝送系を１系と２系とに切替選択するよう構成しても良い。

また、ディジタル制御装置２０Ｂは、必ずしも、表示部５１を具備する必要はない。例えば、表示装置（図外）等の外部機器を使用して故障を検出した旨を表示装置に表示できるのであれば、表示部５１を具備していなくても、ユーザが故障の発生した信号伝送系を知ることができるからである。

さらに、ディジタル制御装置２０Ｂは、コントローラ２１の代わりに故障検出手段５３を備えるコントローラ２１Ａを具備しているが、外部機器を使用して故障を検出し、ユーザが故障の発生した信号伝送系を知ることができるのであれば、コントローラ２１を具備する形態でも良い。選択スイッチ５０を具備していれば、ユーザが健全な一方の系を切替選択することはできるので、制御対象であるプラント機器の運転（動作）継続が可能となり差し支えないからである。

［第３の実施形態］
図４に本発明の第３の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｃの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｃは、ディジタル制御装置２０Ｂに対して、選択スイッチ５０の代わりに、選択スイッチ５０Ａを具備する点と、故障検出手段５３が検出した１系または２系の故障を示す故障検出信号（ディジタル信号）を選択スイッチ５０Ａが受信する点において異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。

そこで、ディジタル制御装置２０Ｃの説明に際し、ディジタル制御装置２０Ｂと本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。また、既に説明済みのディジタル制御装置２０，２０Ａ，２０Ｂと本質的に異ならない効果、変形例等の説明についても省略する。

図４によれば、ディジタル制御装置２０Ｃは、コントローラ２１Ａと、出力選択手段と、２つの信号伝送系のうち一方を切替選択する信号伝送系切替選択手段としての選択スイッチ５０Ａと、表示手段としての表示部（マンマシンインターフェイス）５１とを具備する。また、選択スイッチ５０Ａには、コントローラ２１Ａに備えられる故障検出手段５３からディジタル信号出力部４２を介してコントローラ２１Ａの外部に出力された故障検出信号（ディジタル信号）が入力される。

選択スイッチ５０Ａは、故障検出手段５３からディジタル信号出力部４２を介して故障検出信号（ディジタル信号）を受信すると、受信した故障検出信号に基づいて１系または２系に切替選択を自動的に行う。

より具体的に説明すると、故障検出手段５３が１系の信号入力部の故障を検出した場合には、故障検出手段５３が１系の信号入力部の故障を検出した旨の故障検出信号（以下、１系Ｉ／Ｏ故障検出信号とし、２系側についても同様に２系Ｉ／Ｏ故障検出信号とする。）を出力するのだが、故障検出手段５３が出力した１系Ｉ／Ｏ故障検出信号を受信すると、選択スイッチ５０Ａは、信号伝送系を故障を検出していない２系側に自動的に切替選択する。

また、逆に、故障検出手段５３が２系の信号入力部の故障を検出した場合には、故障検出手段５３が出力した２系Ｉ／Ｏ故障検出信号を受信し、選択スイッチ５０Ａが信号伝送系を故障を検出していない１系側に自動的に切替選択する。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｃによれば、選択スイッチ５０の代わりに、故障検出手段５３が出力する故障検出信号を受信し、自動的に信号伝送系を１系または２系に切替選択する選択スイッチ５０Ａを具備することで、故障検出手段５３が１系の信号入力部の故障を検出した場合には、選択スイッチ５０Ａが自動的に他方の２系を選択し、２系の信号入力部の故障を検出した場合には、選択スイッチ５０Ａが自動的に他方の１系を選択するので、信号を正常にコントローラ２１Ａに入力、そして出力するので、制御対象であるプラント機器の運転（動作）継続が可能となる。

［第４の実施形態］
図５に本発明の第４の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｄの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｄは、ディジタル制御装置２０に対して、コントローラ２１の代わりにコントローラ２１Ｂを具備する点と、表示部５１とをさらに具備する点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｄの説明に際し、ディジタル制御装置２０と本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｃの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図５によれば、ディジタル制御装置２０Ｄは、コントローラ２１Ｂと、コントローラ２１Ｂから出力される情報を表示するマンマシンインターフェイスであり表示手段としての表示部５１と、出力選択手段とを具備する。

コントローラ２１Ｂは、コントローラ２１に対して、ディジタル信号入力部２５に入力された１系と２系との信号を比較し不一致の場合にＯＮ出力を行う入力不一致検出手段５５と、アナログ信号入力部２６に入力された１系と２系との信号を比較し、偏差が許容範囲よりも大きい場合にＯＮ出力を行う入力偏差大検出手段５６とをさらに備える。

コントローラ２１Ｂの入力不一致検出手段５５は、ディジタル信号入力部２５のＤＩ１およびＤＩ２から出力された信号を受信して、ＤＩ１から出力されたディジタル信号（１系のディジタル信号）とＤＩ２から出力されたディジタル信号（２系のディジタル信号）とを比較する。そして、両信号が不一致の場合にＯＮ出力を行う。入力不一致検出手段５５から出力されたディジタル信号は、ディジタル信号出力部４２を介して表示部５１に入力され、１系と２系のディジタル信号が不一致になっている旨を表示する。

また、入力偏差大検出手段５６は、アナログ信号入力部２６のＡＩ１およびＡＩ２から出力された信号を受信して、ＡＩ１から出力されたアナログ信号（１系のアナログ信号）とＤＩ２から出力されたアナログ信号（２系のアナログ信号）とを比較する。そして、両信号の偏差が設定した許容範囲よりも大きい場合にＯＮ出力を行う。入力偏差大検出手段５６から出力されたアナログ信号は、アナログ信号出力部４３を介して表示部５１に入力され、１系と２系のアナログ信号の偏差が許容範囲を超過している旨を表示する。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｄによれば、コントローラ２１Ｂが入力不一致検出手段５５および入力偏差大検出手段５６を備えるので、１系と２系のディジタル信号の不一致および１系と２系のアナログ信号の偏差が許容範囲内にあるか否かの監視を行うことができる。

ディジタル信号入力部２５およびアナログ信号入力部２６において、ＤＩ１とＤＩ２またはＡＩ１とＡＩ２とが同時に故障する可能性は非常に低い点を考慮すると、１系と２系のディジタル信号の不一致および１系と２系のアナログ信号の偏差が許容範囲内にあるか否かの監視を行い得ることで、入力不一致または偏差が許容範囲を超過した場合には、ＤＯ１とＤＯ２またはＡＯ１とＡＯ２のいずれかが異常となっていることを検出できることになる。

また、ディジタル信号入力部２５のＤＯ１とＤＯ２またはアナログ信号入力部２６のＡＯ１とＡＯ２のいずれかが異常となっていることを検出できることは、他の実施形態と組み合わせるとより効果的なものとなる。例えば、第２の実施形態と組み合わせると、表示部５１に表示される表示内容をユーザが確認をし、正常信号を入力している系を選択スイッチ５０を切替選択して選択できるので、制御対象となるプラント機器の運転（動作）継続が可能となる。

さらに、故障検出手段５３を備えるコントローラ２１Ａが検出できない故障がディジタル信号入力部２５およびアナログ信号入力部２６のいずれかで発生した場合においても、入力不一致検出手段５５および入力偏差大検出手段５６を備えていれば、ディジタル信号入力部２５およびアナログ信号入力部２６のいずれかが異常となっていることを検出できる。

［第５の実施形態］
図６に本発明の第５の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｅの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｅは、ディジタル制御装置２０Ｄに対して、コントローラ２１Ｂの代わりにコントローラ２１Ｃを具備する点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｅの説明に際し、ディジタル制御装置２０Ｄと本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｄの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図６によれば、ディジタル制御装置２０Ｅは、コントローラ２１Ｃと、コントローラ２１Ｃから出力される情報を表示するマンマシンインターフェイスであり表示手段としての表示部５１と、出力選択手段とを具備する。

コントローラ２１Ｃは、コントローラ２１Ｂに対して、入力不一致検出手段５５および入力偏差大検出手段５６の代わりに出力不一致検出手段５８および出力偏差大検出手段５９を備える。コントローラ２１Ｃの出力不一致検出手段５８は、一旦コントローラ２１Ｃのディジタル信号出力部４２のＤＯ１およびＤＯ２から出力されフィードバックされたディジタル信号をディジタル信号入力部２５のＤＩ１およびＤＩ２を介して受信する。

その一方で、出力不一致検出手段５８は、例えば、演算手段の制御演算部３７や検出器３８から出力されるディジタル信号（以下、演算手段ディジタル出力信号とする。）も受信する。そして、ＤＯ１から出力されフィードバックされたディジタル信号（１系のディジタル信号）およびＤＯ２から出力されたフィードバックディジタル信号（２系のディジタル信号）と、演算手段ディジタル出力信号とを比較する。

１系のディジタル信号および２系のディジタル信号と演算手段ディジタル出力信号とを比較し、１系のディジタル信号および２系のディジタル信号と演算手段ディジタル出力信号とが不一致の場合にＯＮ出力を行う。出力不一致検出手段５８から出力されたディジタル信号は、ディジタル信号出力部４２を介して表示部５１に入力され、１系および２系のディジタル信号と演算手段ディジタル出力信号とが不一致になっている旨が表示部５１に表示される。

また、出力偏差大検出手段５９は、一旦コントローラ２１Ｃのアナログ信号出力部４３のＡＯ１およびＡＯ２から出力されフィードバックされたアナログ信号をアナログ信号入力部２６のＡＩ１およびＡＩ２を介して受信する一方で、例えば、演算手段の調整制御演算部４０から出力されるアナログ信号（以下、演算手段アナログ出力信号とする。）も受信する。そして、ＡＯ１から出力されフィードバックされたアナログ信号（１系のアナログ信号）およびＡＯ２から出力されフィードバックされたアナログ信号（２系のアナログ信号）と演算手段アナログ出力信号との比較を行う。

出力偏差大検出手段５９が、１系のアナログ信号および２系のアナログ信号と演算手段アナログ出力信号との比較を行い、１系のアナログ信号および２系のアナログ信号と演算手段アナログ信号との偏差が設定した許容範囲よりも大きい場合にＯＮ出力を行う。出力偏差大検出手段５９から出力されたアナログ信号は、アナログ信号出力部４３を介して表示部５１に入力され、１系および２系のアナログ信号と演算手段アナログ信号との偏差が許容範囲を超過している旨が表示部５１に表示される。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｅによれば、コントローラ２１Ｃが出力不一致検出手段５８および出力偏差大検出手段５９を備えるので、１系および２系のディジタル信号と演算手段ディジタル出力信号との不一致の監視ならびに１系および２系のアナログ信号と演算手段アナログ出力信号との偏差が許容範囲内か否かの監視を行うことができる。

ディジタル信号出力部４２およびアナログ信号出力部４３において、ＤＯ１とＤＯ２またはＡＯ１とＡＯ２とが同時に故障する可能性は非常に低い点を考慮すると、１系および２系のディジタル信号と演算手段ディジタル出力信号との不一致ならびに１系および２系のアナログ信号と演算手段アナログ出力信号との偏差が許容範囲内にあるか否かの監視を行い得ることで、出力不一致または偏差が許容範囲を超過した場合には、ＤＯ１とＤＯ２またはＡＯ１とＡＯ２のいずれかが異常となっていることを検出できることになる。

また、ディジタル信号出力部４２のＤＯ１とＤＯ２またはアナログ信号出力部４３のＡＯ１とＡＯ２のいずれかが異常となっていることを検出できることは、他の実施形態と組み合わせるとより効果的なものとなる。例えば、第２の実施形態と組み合わせると、表示部５１に表示される表示内容をユーザが確認をし、正常信号を入力している系を選択スイッチ５０を切替選択して選択できるので、制御対象となるプラント機器の運転（動作）継続が可能となる。

さらに、故障検出手段５３を備えるコントローラ２１Ａが検出できない故障がディジタル信号出力部４２およびアナログ信号出力部４３のいずれかで発生した場合においても、出力不一致検出手段５８および出力偏差大検出手段５９を備えていれば、ディジタル信号出力部４２およびアナログ信号出力部４３のいずれかが異常となっていることを検出できる。

［第６の実施形態］
図７に本発明の第６の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｆの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｆは、ディジタル制御装置２０Ｅに対して、コントローラ２１Ｃの代わりにコントローラ２１Ｄを具備する点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｆの説明に際し、ディジタル制御装置２０Ｅと本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｅの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図７によれば、ディジタル制御装置２０Ｆは、コントローラ２１Ｄと、コントローラ２１Ｄから出力される情報を表示するマンマシンインターフェイスであり表示手段としての表示部５１と、出力選択手段とを具備する。コントローラ２１Ｄは、コントローラ２１Ｃに対して、故障検出手段５３と、故障検出手段５３と出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９とが同じ箇所の故障を重複して検出しているか否かを判定する故障重複検出判定手段６１とを備える。

コントローラ２１Ｄの故障重複検出判定手段６１には、故障検出手段５３から出力されたディジタル信号と出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９から出力されたディジタル信号とが入力され、入力された２つのディジタル信号を用いて論理演算を行う。

故障重複検出判定手段６１は、図７に示すようにＡＮＤ計算を行うＡＮＤ機能３１と、否定（ＮＯＴ）演算を行うＮＯＴ機能６３とを有し、ＡＮＤ機能３１およびＮＯＴ機能６３が論理演算を行うことにより、故障検出手段５３が故障を検出しているか否かおよび出力不一致検出手段５８が出力信号の不一致を検出しているか否かまたは出力偏差大検出手段５９が出力信号の偏差について許容範囲内にあるか否かを判定する。そして、故障検出手段５３が故障を検出している場合には、ＯＮ信号の出力を行わず、故障検出手段５３が検出した結果のみが表示部５１に表示されるようにする。

また、故障検出手段５３が故障を検出しておらず、出力不一致検出手段５８が出力信号の不一致を検出している場合または出力偏差大検出手段５９が出力信号の偏差について許容範囲の超過を検出している場合にのみ、ＯＮ信号の出力を行い、出力不一致検出手段５８が出力信号の不一致を検出している旨または出力偏差大検出手段５９が出力信号の偏差について許容範囲の超過を検出している旨、すなわち、ディジタル信号出力手段の故障を表示部５１に表示するようにする。

故障重複検出判定手段６１は、出力不一致検出手段５８が出力信号の不一致を検出している場合または出力偏差大検出手段５９が出力信号の偏差について許容範囲の超過を検出している場合にのみＯＮ信号の出力を行うことで、出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９が故障検出手段５３と同じ箇所の故障（図７に示す例では、ディジタル信号出力手段の故障）を検出している場合には、重複して故障を検出した旨を表示部５１に表示することのないようにしている。

故障重複検出判定手段６１におけるディジタル信号の流れ（入力→出力）は、入力される２つのディジタル信号のうち故障検出手段５３から出力されたディジタル信号が、まず、ＮＯＴ機能６３に入力される。ＮＯＴ機能６３は、入力された信号のＮＯＴ計算を行う。そして、ＮＯＴ機能６３から出力された計算結果（ディジタル信号）は、ＡＮＤ機能３１の一方に入力される。また、出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９から出力されたディジタル信号は、ＡＮＤ機能３１の他方に入力される。

ＡＮＤ機能３１は、入力されたＮＯＴ機能６３からのディジタル信号と出力不一致検出手段５８からのディジタル信号とをＡＮＤ計算し、計算結果を出力する。ＡＮＤ機能３１の出力信号は、故障重複検出判定手段６１の出力信号として故障重複検出判定手段６１の外部に出力される。

故障重複検出判定手段６１から出力されたディジタル信号は、ディジタル信号出力部４２を介してコントローラ２１Ｄの外部に出力され、そして、表示部５１に入力される。表示部５１は、故障重複検出判定手段６１から出力されたディジタル信号を受信して、受信した信号がＯＮ信号の場合、出力不一致検出手段５８が出力不一致を検出した旨または出力偏差大検出手段５９が出力信号の偏差について許容範囲の超過を検出した旨を表示する。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｆによれば、故障重複検出判定手段６１を備えたコントローラ２１Ｄを具備することによって、故障検出手段５３がディジタル信号入力部２５およびアナログ入力部２６において生じた故障を検出した場合にまで、出力不一致検出手段５８が出力不一致を検出した旨または入力偏差大検出手段５６が出力信号の偏差について許容範囲の超過を検出した旨が表示部５１に表示されることがなくなる。つまり、実質的に重複する故障検出表示を表示部５１に表示することがなくなるので、ユーザに対して簡潔明瞭な故障検出表示を行うことができる。

尚、ディジタル制御装置２０Ｆでは、ディジタル制御装置２０Ｅのコントローラ２１Ｃに故障検出手段５３と故障重複検出判定手段６１とをさらに備えるコントローラ２１Ｄを具備しているが、コントローラ２１Ｄをディジタル制御装置２０Ｄのコントローラ２１Ｂの代わりに具備する構成とし、故障検出手段５３と故障重複検出判定手段６１とをさらに備える構成としても良い。

また、コントローラ２１Ｄを入力不一致検出手段５５、入力偏差大検出手段５６、出力不一致検出手段５８および出力偏差大検出手段５９と、故障検出手段５３と故障重複検出判定手段６１とを備える構成としても良い。

［第７の実施形態］
図８に本発明の第７の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｇの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｇは、ディジタル制御装置２０Ｅに対して、コントローラ２１Ｃの代わりにコントローラ２１Ｅを具備する点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｇの説明に際し、ディジタル制御装置２０Ｅと本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｆの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図８によれば、ディジタル制御装置２０Ｇは、コントローラ２１Ｅと、コントローラ２１Ｅから出力される情報を表示するマンマシンインターフェイスであり表示手段としての表示部５１と、出力選択手段とを具備する。コントローラ２１Ｅは、コントローラ２１Ｃに対して、信号時間差相殺手段としてのメモリ６５をさらに備える。

コントローラ２１Ｅのメモリ６５は、コントローラ２１Ｅから一旦出力されフィードバックして出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９に入力されるフィードバック信号と演算手段（制御演算部３７、検出器３８および調節制御演算部４０）から出力される出力信号との間に生じる時間差（以下、信号時間差とする）を相殺することを目的として設けられたものである。

信号時間差は、出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９において誤検出の原因となるので、ディジタル制御装置の故障検出の信頼性の観点からできるだけ相殺することが望ましい。そこで、演算手段からの出力信号がメモリ６５を経由して出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９に入力されるように設けられる。また、メモリ６５は、演算手段からの出力信号を信号時間差以上の任意時間記憶し、内蔵されるプログラムによって、信号時間差分だけ前に取り込んだ演算手段からの出力信号を出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９へ出力する。

信号時間差相殺手段としてのメモリ６５を演算手段と出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９との間に設けることによって、コントローラ２１Ｅから一旦出力されフィードバックして出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９に入力されるフィードバック信号と演算手段から出力される出力信号との信号時間差を相殺することができ、コントローラ２１Ｅの出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９における不一致または偏差大検出の信頼性をより高めることができる。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｇによれば、メモリ６５を備えるコントローラ２１Ｅを具備することにより、コントローラ２１Ｅから一旦出力されフィードバックして出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９に入力されるフィードバック信号と演算手段から出力される出力信号との信号時間差を相殺することができ、出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９における不一致または偏差大検出の信頼性をより高めることができる。

［第８の実施形態］
図９に本発明の第８の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｈの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｈは、ディジタル制御装置２０Ｇに対してコントローラ２１Ｅの信号時間差相殺手段がメモリ６５の代わりにタイマ６７となる点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｈの説明に際し、ディジタル制御装置２０Ｇと本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｇの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図９によれば、ディジタル制御装置２０Ｈは、コントローラ２１Ｅと、コントローラ２１Ｅから出力される情報を表示するマンマシンインターフェイスであり表示手段としての表示部５１と、出力選択手段とを具備する。ディジタル制御装置２０Ｈのコントローラ２１Ｅは、信号時間差相殺手段としてのメモリ６５の代わりにタイマ６７を備える。

コントローラ２１Ｅのタイマ６７は、コントローラ２１Ｅから一旦出力されフィードバックして出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９に入力されるフィードバック信号と演算手段（制御演算部３７、検出器３８および調節制御演算部４０）から出力される出力信号との信号時間差を相殺することを目的として設けられている点はメモリ６５と同様である。また、タイマ６７は、出力不一致検出手段５８とディジタル信号出力部４２との間または出力偏差大検出手段５９とアナログ信号出力部４３との間に設けられ、出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９の出力信号がタイマ６７に入力される。

タイマ６７は、出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９からの出力信号（ＯＮ信号）が入力されると、入力されてから信号時間差と同じ時間またはそれ以上の時間が経過した後にスイッチが入り、入力されたＯＮ信号の出力を行うように設定される。つまり、出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９からＯＮ信号が入力されても、信号時間差と同じ時間が経過する前にＯＮ信号がなくなった（ＯＦＦ信号となった）場合には、タイマ６７のスイッチが入らないので、ＯＮ信号の出力はなされない。

このようなタイマ６７を出力不一致検出手段５８とディジタル信号出力部４２との間または出力偏差大検出手段５９とアナログ信号出力部４３との間に設けることで、タイマ６７が信号時間差により一時的に生じた出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９からのＯＮ出力信号（誤検出）を無視することができ、実質的にコントローラ２１Ｅの出力信号をフィードバックしたフィードバック信号と演算手段からの出力信号との信号時間差を相殺することができる。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｈによれば、信号時間差相殺手段としてのタイマ６７を備えるコントローラ２１Ｅを具備することによって、コントローラ２１Ｅから一旦出力されフィードバックして出力不一致検出手段５８または出力偏差大検出手段５９に入力されるフィードバック信号と演算手段から出力される出力信号との比較を行い、不一致または偏差大を検出した後、所定時間（信号時間差以上の任意時間）を設定したタイマ時間経過後に出力を行うことにより、信号時間差を考慮した監視を行うことができる。

［第９の実施形態］
図１０に本発明の第９の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｉの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｉは、ディジタル信号に関する信号入出力部、すなわち、ディジタル信号入力部２５およびディジタル信号出力部４２の少なくとも一方の保守点検試験を行うように構成される。図１０に示すディジタル制御装置２０Ｉは、ディジタル信号入力部２５およびディジタル信号出力部４２の両方について、保守点検試験が可能に構成された実施例を示したものである。

図１０に示すディジタル制御装置２０Ｉは、ディジタル制御装置２０に対して、コントローラ２１の代わりにディジタル試験回路６９を備えたコントローラ２１Ｆを具備する点と、選択スイッチ５０、表示部５１、試験用スイッチ７０、通常／試験切替信号生成手段７１および通常／試験切替スイッチ７２を具備する点とで異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。

そこで、ディジタル制御装置２０Ｉの説明に際し、ディジタル制御装置２０と本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｈの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図１０によれば、ディジタル制御装置２０Ｉは、コントローラ２１Ｆと、コントローラ２１Ｆから出力される情報を表示するマンマシンインターフェイスであり表示手段としての表示部５１と、出力選択手段と、信号伝送系切替選択手段としての選択スイッチ５０と、保守点検試験の未実施（通常運用時）か実施かを選択する通常／試験選択手段としての試験用スイッチ７０と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替えるスイッチ切替信号を生成する通常／試験切替信号生成手段７１と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替える通常／試験切替手段としての通常／試験切替スイッチ７２とを具備する。

ディジタル制御装置２０Ｉのコントローラ２１Ｆは、コントローラ２１に対して、ディジタル信号入力部２５とディジタル信号出力部４２におけるＤＩ１およびＤＩ２の保守点検試験を行うディジタル試験回路６９をさらに備える。

ディジタル信号入力部２５を保守点検試験するディジタル試験回路（以下、入力側ディジタル試験回路とする）６９には、選択スイッチ５０、試験用スイッチ７０および通常／試験切替スイッチ７２からの出力信号が入力される。また、ディジタル信号出力部４２を保守点検試験するディジタル試験回路（以下、出力側ディジタル試験回路とする）６９には、選択スイッチ５０、試験用スイッチ７０からの出力信号が入力される。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｉにおいて、ディジタル信号入力部２５について保守点検試験を実施する場合には、まず、ユーザ（試験実施者）が、試験用スイッチ７０を試験実施側（ＯＮ）に切り替える。すると、試験用スイッチ７０のスイッチ状態（ＯＮ）および選択スイッチ５０のスイッチ状態が通常／試験切替信号生成手段７１に入力される。

通常／試験切替信号生成手段７１では、２つのＡＮＤ機能３１および１つのＮＯＴ機能６３を用いて論理演算を行う。一方のＡＮＤ機能３１には、試験用スイッチ７０および選択スイッチ５０のスイッチ状態がそのまま入力され、他方のＡＮＤ機能３１には、試験用スイッチ７０のスイッチ状態はそのまま、選択スイッチ５０のスイッチ状態はＮＯＴ機能６３を介して反転されて入力される。

２つのＡＮＤ機能３１が論理演算した結果は、通常／試験切替信号生成手段７１からの信号出力、すなわち、通常／試験切替スイッチ７２の通常時側（ＯＦＦ）と試験時側（ＯＮ）との切り替えを行うスイッチ切替信号として出力される。試験用スイッチ７０および選択スイッチ５０のスイッチ状態がそのまま入力されたＡＮＤ機能３１からのスイッチ切替信号は、１系側のスイッチを切り替える通常／試験切替スイッチ７２に、他方のＡＮＤ機能３１からのスイッチ切替信号は、２系側のスイッチを切り替える通常／試験切替スイッチ７２に入力される。

通常／試験切替スイッチ７２は、入力されるスイッチ切替信号によって、現在、選択スイッチ５０が選択している信号伝送系では、現在の状態（制御対象を制御している状態）を維持し、逆の信号伝送系では、試験するようにスイッチを試験側（ＯＮ）に切り替える。例えば、選択スイッチ５０が１系を選択している場合には、１系側の通常／試験切替スイッチ７２には、０（ＯＦＦ信号）が出力されることになり、通常／試験切替スイッチ７２は通常時側（ＯＦＦ）となる。一方、２系側の通常／試験切替スイッチ７２に１（ＯＮ信号）が入力され、通常／試験切替スイッチ７２が試験側（ＯＮ）に切り替わる。

一方、試験用スイッチ７０および選択スイッチ５０のスイッチ状態は、ディジタル試験回路６９にも入力され、試験用スイッチ７０から試験実施側（ＯＮ）の信号が入力されると、ディジタル試験回路６９に内蔵される試験プログラム（図は省略）が選択スイッチ５０が選択していない信号伝送系に試験用信号の出力を開始して保守点検試験を実施する。例えば、ディジタル試験回路６９から出力される試験用信号は、ＯＮまたはＯＦＦが所定の時間、ステップ的に出力される。

ディジタル試験回路６９から出力される試験用信号は、ディジタル信号出力部４２のＤＯ１およびＤＯ２を介してコントローラ２１Ｆの外部に出力された後、通常／試験切替スイッチ７２に入力される。通常／試験切替スイッチ７２がＯＮの場合には、ディジタル試験回路６９からディジタル信号出力部４２を介して入力された試験用信号がディジタル信号入力部２５に入力されることとなり、通常／試験切替スイッチ７２がＯＦＦの場合には、試験用信号は、ディジタル信号入力部２５に入力されない。

また、ディジタル試験回路６９は、試験結果の判定をマンマシンインターフェイス装置としての表示部５１に出力するとともに、試験の結果を内蔵されるメモリ（図は省略）に記憶し格納することができる。従って、保守支援装置７５と電気的に接続し、保守支援装置７５からディジタル試験回路６９のメモリ読出しを実施することにより試験結果を確認することができる。

一方、ディジタル信号出力部４２について保守点検試験を実施する場合には、まず、ユーザ（試験実施者）が、試験用スイッチ７０を試験実施側（ＯＮ）に切り替える。すると、試験用スイッチ７０のスイッチ状態（ＯＮ）および選択スイッチ５０のスイッチ状態がディジタル信号入力部２５を介して、ディジタル試験回路６９に入力される。

ディジタル試験回路６９に試験用スイッチ７０から試験実施側（ＯＮ）の信号が入力されると、ディジタル試験回路６９に内蔵される試験プログラム（図は省略）が選択スイッチ５０が選択していない信号伝送系に試験用信号の出力を開始して保守点検試験を実施する。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｉでは、試験実施時においても、選択スイッチで選択している一方の信号伝送系では、通常通り、制御対象であるプラント機器の運転（動作）を継続しつつ、他方の信号伝送系では、ディジタル信号入力部２５およびディジタル信号出力部４２の保守点検試験を実施することができる。

また、試験結果はディジタル試験回路６９に内蔵されるメモリ（図は省略）に記憶されるため、試験結果の判定をマンマシンインターフェイス装置としての表示部５１に出力または保守支援装置７５と接続しメモリ読出しを実施することにより試験結果を確認することができる。従って、定期的に行う保守点検試験に要する人的作業を軽減することができる。

さらに、他の実施形態と組み合わせることにより、より効果的な保守点検試験を実施することができる。

尚、図１０によれば、ディジタル制御装置２０Ｉは、ディジタル信号入力部２５およびディジタル信号出力部４２の両方の保守点検試験を実施することができるように構成されているが、必ずしも両方の保守点検試験が実施できる実施形態に限定されない。つまり、ディジタル信号入力部２５またはディジタル信号出力部４２のみを保守点検試験するように構成されたディジタル制御装置２０Ｉも本実施形態に係るディジタル制御装置として包含する。

例えば、ディジタル信号入力部２５のみを保守点検試験するディジタル制御装置２０Ｉの場合、コントローラ２１Ｆに備えられる出力側ディジタル試験回路６９と、コントローラ２１Ｆの外部に設けられた試験用スイッチ７０は不要となる。逆に、ディジタル信号出力部４２のみを保守点検試験するディジタル制御装置２０Ｉの場合、コントローラ２１Ｆに備えられる入力側ディジタル試験回路６９と、コントローラ２１Ｆの外部に設けられた試験用スイッチ７０、通常／試験切替信号生成手段７１および通常／試験切替スイッチ７２は不要となる。

また、図１０によれば、保守点検装置７５は、ディジタル試験回路６９から試験結果の判定を読み出すマンマシンインターフェイス装置として、ディジタル制御装置２０Ｉの外部に設けられているが、ディジタル制御装置２０Ｉが具備しても良い。

さらに、保守点検装置７５を具備するディジタル制御装置２０Ｉにおいては、表示部５１と保守点検装置７５とを同一のマンマシンインターフェイス（例えば、タッチパネル）で構成しても良い。

［第１０の実施形態］
図１１に本発明の第１０の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｊの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｊは、アナログ信号に関する信号入出力部、すなわち、アナログ信号入力部２６およびアナログ信号出力部４３の少なくとも一方の保守点検試験を行うように構成される。つまり、ディジタル制御装置２０Ｉがディジタル信号に関する信号入出力部の保守点検試験を行うのに対し、アナログ信号に関する信号入出力部の保守点検試験を行う点で相違する。

従って、ディジタル制御装置２０Ｊは、ディジタル制御装置２０Ｉのコントローラ２１Ｆの代わりに、コントローラ２１Ｇを具備する点と、選択スイッチ５０や通常／試験切替スイッチ７２から出力される信号の出力先が異なる点で異なるが、その他の点は本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｊの説明に際し、ディジタル制御装置２０Ｉと本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｉの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

ディジタル制御装置２０Ｊは、ディジタル制御装置２０Ｉのコントローラ２１Ｆの代わりに、コントローラ２１Ｇを具備する。コントローラ２１Ｇは、コントローラ２１Ｆに対して、ディジタル試験回路６９の代わりにアナログ試験回路７７を備える。

アナログ信号入力部２６を保守点検試験するアナログ試験回路（以下、入力側アナログ試験回路とする）７７には、選択スイッチ５０、試験用スイッチ７０および通常／試験切替スイッチ７２からの出力信号が入力される。また、アナログ信号出力部４２を保守点検試験するアナログ試験回路（以下、出力側アナログ試験回路とする）７７には、選択スイッチ５０、試験用スイッチ７０からの出力信号が入力される。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｊにおいて、アナログ信号入力部２６について保守点検試験を実施する場合には、まず、ユーザ（試験実施者）が、試験用スイッチ７０を試験実施側（ＯＮ）に切り替える。すると、試験用スイッチ７０のスイッチ状態（ＯＮ）および選択スイッチ５０のスイッチ状態が、通常／試験切替信号生成手段７１に入力される。

通常／試験切替信号生成手段７１は、試験用スイッチ７０のスイッチ状態（ＯＮ）および選択スイッチ５０のスイッチ状態に基づいて、選択スイッチ５０が選択していない信号伝送系を選択するスイッチ切替信号を生成する。そして、生成されたスイッチ切替信号を通常／試験切替スイッチ７２に出力する。通常／試験切替スイッチ７２は、入力されるスイッチ切替信号によって、現在、選択スイッチ５０が選択している信号伝送系では、現在の状態（制御対象を制御している状態）を維持し、逆の信号伝送系では、試験するようにスイッチを試験側（ＯＮ）に切り替える。

一方、試験用スイッチ７０および選択スイッチ５０のスイッチ状態は、アナログ試験回路７７にも入力され、試験用スイッチ７０から試験実施側（ＯＮ）の信号が入力されると、アナログ試験回路７７に内蔵される試験プログラム（図は省略）が選択スイッチ５０が選択していない信号伝送系に試験用信号の出力を開始して保守点検試験を実施する。例えば、アナログ試験回路７７から出力される試験用信号は、０％，２５％，５０％，７５％，１００％の出力で、所定の時間、ステップ的に出力される。

アナログ試験回路７７から出力される試験用信号は、アナログ信号出力部４３のＡＯ１およびＡＯ２を介してコントローラ２１Ｆの外部に出力された後、通常／試験切替スイッチ７２に入力される。通常／試験切替スイッチ７２に入力され、出力される試験用信号は、現在、選択スイッチ５０が選択している信号伝送系には出力されず、逆の信号伝送系にのみ出力される。

また、アナログ試験回路７７は、試験結果の判定をマンマシンインターフェイス装置としての表示部５１に出力するとともに、試験の結果を内蔵されるメモリ（図は省略）に記憶し格納することができる。従って、保守支援装置７５と電気的に接続し、保守支援装置７５からアナログ試験回路７７のメモリ読出しを実施することにより試験結果を確認することができる。

一方、アナログ信号出力部４３について保守点検試験を実施する場合には、まず、ユーザ（試験実施者）が、試験用スイッチ７０を試験実施側（ＯＮ）に切り替える。すると、試験用スイッチ７０のスイッチ状態（ＯＮ）および選択スイッチ５０のスイッチ状態がディジタル信号入力部２５を介して、アナログ試験回路７７に入力される。アナログ試験回路７７に試験用スイッチ７０から試験実施側（ＯＮ）の信号が入力されると、アナログ試験回路７７に内蔵される試験プログラム（図は省略）が選択スイッチ５０が選択していない信号伝送系に試験用信号の出力を開始して保守点検試験を実施する。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｊでは、試験実施時においても、選択スイッチで選択している一方の信号伝送系では、通常通り、制御対象であるプラント機器の運転（動作）を継続しつつ、他方の信号伝送系では、アナログ信号入力部２６およびアナログ信号出力部４２の保守点検試験を実施することができる。

また、試験結果はアナログ試験回路７７に内蔵されるメモリ（図は省略）に記憶されるため、試験結果の判定をマンマシンインターフェイス装置としての表示部５１に出力または保守支援装置７５と接続しメモリ読出しを実施することにより試験結果を確認することができる。従って、定期的に行う保守点検試験に要する人的作業を軽減することができる。

さらに、他の実施形態と組み合わせることにより、より効果的な保守点検試験を実施することができる。

尚、図１１によれば、ディジタル制御装置２０Ｊは、アナログ信号入力部２６およびアナログ信号出力部４３の両方の保守点検試験を実施することができるように構成されているが、必ずしも両方の保守点検試験が実施できる実施形態に限定されない点は、ディジタル制御装置２０Ｉと同様である。

尚、アナログ試験回路７７から出力される試験用信号は、０％，２５％，５０％，７５％，１００％の出力で、所定の時間、ステップ的に出力されるとしたが、これは、一例であり、出力の割合、信号の出力ステップ数、出力時間等は任意でも良い。

［第１１の実施形態］
図１２に本発明の第１１の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｋの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｋは、ディジタル制御装置２０Ｉに対して、信号伝送系切替選択手段としての選択スイッチ５０の代わりに選択スイッチ５０Ｂ、通常／試験選択手段としての試験用スイッチ７０の代わりに試験用スイッチ７０Ａを具備する点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。

そこで、ディジタル制御装置２０Ｋの説明に際し、ディジタル制御装置２０Ｉと本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｊの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図１２によれば、ディジタル制御装置２０Ｋは、コントローラ２１Ｆと、表示手段としての表示部５１と、出力選択手段と、信号伝送系切替選択手段としての選択スイッチ５０Ｂと、通常／試験選択手段としての試験用スイッチ７０Ａと、通常／試験切替信号生成手段７１と、通常／試験切替スイッチ７２とを具備する。

選択スイッチ５０Ｂは、試験用スイッチ７０Ａからのスイッチ状態を信号として受信して、自動的に１系または２系の選択を行うように構成される一方、試験用スイッチ７０Ａは、試験用スイッチ７０に対し、試験を実施する信号伝送系（１系または２系）の選択を行い得るように構成される。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｋにおいて、保守点検試験を実施する場合には、まず、ユーザ（試験実施者）が、試験用スイッチ７０Ａをスイッチ操作して試験実施側（ＯＮ）に切り替えるとともに、試験を実施したい信号伝送系を選択する。すると、試験用スイッチ７０Ａから選択スイッチ５０Ｂに保守点検試験を実施する信号伝送系について信号出力される。

選択スイッチ５０Ｂは、試験用スイッチ７０Ａから出力される信号を受信して、試験用スイッチ７０Ａが選択している信号伝送系、すなわち、保守点検試験を実施する信号伝送系とは逆の信号伝送系を自動的に選択する。選択スイッチ５０Ｂが制御対象であるプラント機器に信号を伝送する信号伝送系を自動的に選択すると、試験用スイッチ７０Ａが選択した信号伝送系では、ディジタル試験回路６９が保守点検試験を開始し、選択スイッチ５０Ｂが選択した他方の信号伝送系では、制御対象であるプラント機器に信号の伝送を継続する。

尚、ディジタル試験回路６９が保守点検試験を開始するのは、安全を考慮し、制御対象であるプラント機器に信号の伝送がなされ、運転（動作）が継続していることを確認した後に行うようにする。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｋでは、ディジタル制御装置２０Ｉの試験用スイッチ７０および選択スイッチ５０に代わり、試験用スイッチ７０Ａおよび選択スイッチ５０Ｂを具備することで、試験用スイッチ７０Ａに試験を実施したい信号伝送系を入力することで、選択スイッチ５０Ｂが制御対象であるプラント機器に信号の伝送を継続する信号伝送系を自動的に選択することができる。

つまり、ユーザ（試験実施者）が、試験用スイッチ７０Ａに保守点検試験の実施およびその試験を実施したい信号伝送系を入力すると、試験用スイッチ７０Ａが選択する信号伝送系では保守点検試験が開始され、選択スイッチ５０Ｂが選択した他方の信号伝送系では、制御対象であるプラント機器に信号の伝送を継続し、運転（動作）を継続することができる。

尚、ディジタル制御装置２０Ｋは、ディジタル制御装置２０Ｉの試験用スイッチ７０および選択スイッチ５０に代わり、試験用スイッチ７０Ａおよび選択スイッチ５０Ｂを具備しているが、ディジタル制御装置２０Ｊまたは、ディジタル制御装置２０Ｉおよびディジタル制御装置２０Ｊの両者を組み合わせたディジタル制御装置に適用しても良い。

［第１２の実施形態］
図１３に本発明の第１２の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｌの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｌは、ディジタル制御装置２０Ｋに対して、コントローラ２１Ｆの代わりにコントローラ２１Ｈを具備する点と、選択スイッチ５０Ｂの代わりに選択スイッチ５０Ｃを具備する点と、試験スイッチ７０Ａの代わりに試験スイッチ７０Ｂを具備する点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。

そこで、ディジタル制御装置２０Ｌの説明に際し、ディジタル制御装置２０Ｋと本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｋの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図１３によれば、ディジタル制御装置２０Ｌは、コントローラ２１Ｈと、表示手段としての表示部５１と、出力選択手段と、信号伝送系切替選択手段としての選択スイッチ５０Ｃと、通常／試験選択手段としての試験用スイッチ７０Ｂと、通常／試験切替信号生成手段７１と、通常／試験切替スイッチ７２とを具備する。コントローラ２１Ｈは、コントローラ２１Ｆに対して、故障検出手段５３をさらに備える。

選択スイッチ５０Ｃは、基本的な機能については選択スイッチ５０Ｂと同様であるが、コントローラ２１Ｈの故障検出手段５３が信号伝送系の故障を検出し出力した故障検出信号（１系Ｉ／Ｏ故障検出信号または２系Ｉ／Ｏ故障検出信号）を受信すると、故障が検出されていない信号伝送系を選択する点が相違する。

また、試験用スイッチ７０Ｂは、基本的な機能については試験用スイッチ７０Ａと同様であるが、コントローラ２１Ｈの故障検出手段５３が信号伝送系の故障を検出し出力した故障検出信号（１系Ｉ／Ｏ故障検出信号または２系Ｉ／Ｏ故障検出信号）を受信すると、スイッチ状態を通常運用時側、すなわち、試験未実施側（ＯＦＦ）に切り替える点が相違する。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｌは、ディジタル制御装置２０Ｋに対して、コントローラ２１Ｆの代わりにコントローラ２１Ｈを、選択スイッチ５０Ｂの代わりに選択スイッチ５０Ｃを、試験スイッチ７０Ａの代わりに試験スイッチ７０Ｂを具備することで、保守点検試験の実施中において、コントローラ２１Ｈの故障検出手段５３が信号伝送系の故障を検出した場合、試験スイッチ７０Ｂがスイッチ状態を通常運用、すなわち、試験未実施側（ＯＦＦ）に切り替えるので、自動的に試験を中断することができる。

また、ディジタル制御装置２０Ｌは、試験スイッチ７０Ｂがスイッチ状態を試験未実施側（ＯＦＦ）に切り替えると共に選択スイッチ５０Ｂが故障を検出していない信号伝送系を選択することができるので、故障が検出されていない信号伝送系を用いて制御対象であるプラント機器に信号の伝送を継続し、運転（動作）を継続することができる。

［第１３の実施形態］
図１４に本発明の第１３の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｍの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｍは、ディジタル制御装置２０に対して、コントローラ２１の代わりにコントローラ２１Ｉを具備する点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｍの説明に際し、ディジタル制御装置２０と本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｌと本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図１４によれば、ディジタル制御装置２０Ｍは、ディジタル制御装置２０に対して、コントローラ２１の代わりにコントローラ２１Ｉを具備する。

コントローラ２１Ｉは、ディジタル制御装置２０Ｍの外部から信号を強制的に変更して入力する信号強制変更手段としての信号強制変更装置７９が信号の強制変更を行うポイント（以下、変更ポイントとする）が設定されている。変更ポイントは、例えば図１４に示すαおよびβの様に、コントローラ２１Ｉ内部における信号経路上に設定され、設定数は任意である。

信号強制変更装置７９は、マンマシンインターフェイスであり、ユーザがコントローラ２１Ｉ内部に設定された変更ポイントを選択することにより、強制的に変更ポイントに信号出力して変更ポイントにおける信号を変更する。変更対象となる信号がディジタル信号の場合にはＯＮまたはＯＦＦに強制的に変更され、アナログ信号の場合には、予め設定した任意値に変更される。また、信号強制変更装置７９の表示部（図は省略）には、変更ポイントの状態や強制変更中である旨が表示される。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｍは、信号強制変更手段としての信号強制変更装置７９から信号の強制変更が可能な変更ポイントを予め設定したコントローラ２１Ｉを具備することで、変更ポイントにおいて変更対象となる信号をディジタル信号の場合にはＯＮまたはＯＦＦ、アナログ信号の場合には、予め設定した任意値に強制的に変更することができる。

また、信号強制変更装置７９は、変更ポイントの状態、強制変更中であるか否かが表示されるので、例えば、検出器３８の様な構成要素単位の試験時において、誤出力を防止することができる。

尚、信号強制変更装置７９は、ディジタル制御装置２０Ｍの外部装置として説明したが、ディジタル制御装置２０Ｍが具備する構成でも良い。また、ディジタル制御装置２０Ｍが信号強制変更装置７９を具備している場合において、表示部５１および信号強制変更装置７９を同一のマンマシンインターフェイス（例えば、タッチパネル）で構成しても良い。

［第１４の実施形態］
図１５に本発明の第１４の実施形態に係るディジタル制御装置の一実施例として制御対象をプラント機器（付随する計器類等も含む）とするディジタル制御装置２０Ｎの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

ディジタル制御装置２０Ｎは、ディジタル制御装置２０に対して、コントローラ２１の代わりにコントローラ２１Ｊを具備する点で異なるが、その他の点は、本質的に異ならない。そこで、ディジタル制御装置２０Ｎの説明に際し、ディジタル制御装置２０と本質的に異ならない箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。尚、既に説明済みのディジタル制御装置２０〜２０Ｌの各装置と本質的に異ならない効果、変形例等についても省略する。

図１５によれば、ディジタル制御装置２０Ｎは、コントローラ２１Ｊと、出力選択手段としてのディジタル出力選択部４５およびアナログ出力選択部４６を具備する。コントローラ２１Ｊは、コントローラ２１に対し、バージョン情報を検出するバージョン情報管理手段８１をさらに備える構成であり、換言すれば、コントローラ２１Ｊは、コントローラ２１に対応するコントローラ制御部８２と、バージョン情報管理手段８１とを備える。

コントローラ２１Ｊのバージョン情報管理手段８１は、コントローラ２１Ｊ内のコントローラ制御部８２の各構成要素、すなわち、信号入力手段、演算手段および信号出力手段に対してバージョン情報を検出する。そして、検出したバージョン情報を記憶し格納する。コントローラ２１Ｊに記憶されたバージョン情報は、コントローラ２１Ｊとバージョン情報読出手段としての保守支援装置７５とを電気的に接続することで、ユーザが保守支援装置７５から読み出して確認することができる。

このように構成されるディジタル制御装置２０Ｎによれば、コントローラ２１Ｊを具備することにより、コントローラ２１Ｊが検出し記憶したバージョン情報をユーザが保守支援装置７５から読み出して確認することができる。

従って、故障箇所の復旧時に故障箇所のバージョン情報を台帳にて確認する場合と比べ、バージョン情報の確認が容易かつ正確となり、故障箇所の復旧時に故障箇所のバージョン情報を台帳にて確認する場合に生じ得る確認したバージョン情報と故障箇所のバージョン情報との齟齬発生を防止し、故障からの復旧時間の削減を図ることができる。

以上、本発明に係るディジタル制御装置によれば、ディジタル信号入力部２５、アナログ信号入力部２６、ディジタル信号出力部４２およびアナログ信号出力部４３において故障が発生しても、従来のディジタル制御装置と異なり、一方の信号入出力部が健全であれば、制御対象であるプラント機器を安全方向に動作させることができる。

つまり、２つの信号入出力部が同時に故障しない限り制御対象であるプラント機器を安全方向に動作制御することができるので、従来のディジタル制御装置と比べて制御対象であるプラント機器の運転（動作）継続が困難となる確率をより低く抑えることができる。

また、保守点検試験実施時においては、一方の信号伝送系では、制御対象の制御を継続しつつ、他方の信号伝送系では、保守点検試験を実施することができる。さらに、ディジタル試験回路６９およびアナログ試験回路７７に内蔵されるメモリに試験結果が記憶されるため、表示部５１に出力または保守支援装置７５と接続しメモリ読出しを実施することにより試験結果を確認することができ、定期的に行う保守点検試験に要する人的作業を軽減することができる。

本発明の第１の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第１の実施形態に係るディジタル制御装置において、アナログ入力部およびアナログ出力選択部を平均値出力する例（変形例）の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第２の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第３の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第４の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第５の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第６の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第７の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第８の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第９の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第１０の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第１１の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第１２の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第１３の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第１４の実施形態に係るディジタル制御装置の構成を概略的に表した構成概略図。 従来のディジタル制御装置の一例としてプラント機器の制御に使用する制御装置の構成を概説する概略図。

符号の説明

２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈ，２０Ｉ，２０Ｊ，２０Ｋ，２０Ｌ，２０Ｍ，２０Ｎ ディジタル制御装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈ，２１Ｉ，２１Ｊ コントローラ（制御手段）
２５ ディジタル信号入力部（信号入力手段）
２６ アナログ信号入力部（信号入力手段）
２８ ディジタル入力選択部（入力選択手段）
２９，２９Ａ アナログ入力選択部（入力選択手段）
３１ ＡＮＤ機能
３２ ＯＲ機能
３４ 高値選択機能
３５ 低値選択機能
３７ 制御演算部（演算手段）
３８ 検出器（演算手段）
３９ 減算器（演算手段）
４０ 調節制御演算部（演算手段）
４２ ディジタル信号出力部（ディジタル信号出力手段）
４３ アナログ信号出力部（ディジタル信号出力手段）
４５ ディジタル出力選択部（ディジタル出力選択手段）
４６，４６Ａ アナログ出力選択部（ディジタル信号出力選択手段）
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 選択スイッチ（信号伝送系切替選択手段）
５１ 表示部（表示手段：マンマシンインターフェイス）
５３ 故障検出手段
５５ 入力不一致検出手段
５６ 入力偏差大検出手段
５８ 出力不一致検出手段
５９ 出力偏差大検出手段
６１ 故障重複検出判定手段
６３ ＮＯＴ機能
６５ メモリ
６７ タイマ
６９ ディジタル試験回路（試験回路）
７０，７０Ａ，７０Ｂ 試験用スイッチ（通常／試験選択手段）
７１ 通常／試験切替信号生成手段
７２ 通常／試験切替スイッチ（通常／試験切替手段）
７５ 保守支援装置
７７ アナログ試験回路（試験回路）
７９ 信号強制変更装置（信号強制変更手段：マンマシンインターフェイス）
８１ バージョン情報管理手段
８２ コントローラ制御部

Claims (14)

1. 入力された信号を演算処理して信号出力する制御手段と、この制御手段から出力された出力信号に基づき、１つの信号を出力する出力選択手段とを具備し、
   前記制御手段は、複数の同一信号が入力可能に構成されたディジタル入力部およびアナログ入力部を備える信号入力手段と、
   入力された複数の信号を１つの信号にして出力する入力選択手段と、
   前記入力選択手段から出力され、入力された信号を演算処理する演算手段と、
   複数の同一信号を出力可能に構成されたディジタル信号出力部と、アナログ信号出力部とを備える信号出力手段とを備え、
   前記入力選択手段は、入力された複数の信号がディジタル信号の場合に、論理演算して１つのディジタル信号を出力するディジタル入力選択部と、入力される複数の信号がアナログ信号の場合に、複数のアナログ信号の最高値または最低値を択一的に選択して１つの信号を出力するアナログ入力選択部とを備え、
   前記出力選択手段は、入力される複数のディジタル信号を論理演算して出力するディジタル出力選択部と、入力される複数のアナログ信号の最高値または最低値を択一的に選択して出力するアナログ出力選択部とを備えることを特徴とするディジタル制御装置。
2. 前記入力選択手段は、入力された複数の信号がディジタル信号の場合に、論理演算して１つのディジタル信号を出力するディジタル入力選択部と、入力される複数の信号がアナログ信号の場合に入力される複数のアナログ信号の平均値を出力するアナログ入力選択部とを備え、
   前記出力選択手段は、入力される複数のディジタル信号を論理演算して出力するディジタル出力選択部と、入力される複数のアナログ信号の平均値を出力するアナログ出力選択部を備えることを特徴とする請求項１記載のディジタル制御装置。
3. 信号伝送系を手動的に切り替え選択する信号伝送系切替選択手段を具備することを特徴とした請求項１記載のディジタル制御装置。
4. 前記制御手段が装置の故障を検出した場合に故障検出信号を出力する故障検出手段を備える場合において、この故障検出手段から故障検出信号を受信して信号伝送系を自動的に切り替え選択する信号伝送系切替選択手段を具備することを特徴とした請求項１記載のディジタル制御装置。
5. 前記制御手段は、前記信号入力手段のディジタル信号入力部に入力された複数の信号を比較し不一致の場合にＯＮ出力を行う入力不一致検出手段および前記信号入力手段のアナログ信号入力部に入力された複数の信号を比較し、偏差が許容範囲よりも大きい場合にＯＮ出力を行う入力偏差大検出手段の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１記載のディジタル制御装置。
6. 前記制御手段は、前記信号出力手段のディジタル信号出力部から出力されフィードバックされた１系ディジタル信号および２系ディジタル信号と前記演算手段から出力されたディジタル信号とを比較し不一致の場合にＯＮ出力を行う出力不一致検出手段および前記信号出力手段のアナログ信号出力部から出力されフィードバックされた１系アナログ信号および２系アナログ信号と前記演算手段から出力されたアナログ信号とを比較し偏差が許容範囲よりも大きい場合にＯＮ出力を行う出力偏差大検出手段の少なくとも一方を備えることを特徴する請求項１記載のディジタル制御装置。
7. 前記制御手段は、装置の故障を検出した場合に故障検出信号を出力する故障検出手段と、
   この故障検出手段が検出した故障と前記出力不一致検出手段および出力偏差大検出手段の少なくとも一方が検出した故障とが重複しているか否かを判定し、重複していない場合に前記出力不一致検出手段および出力偏差大検出手段の少なくとも一方から出力された信号を出力する故障重複判定手段を備えることを特徴とする請求項６記載のディジタル制御装置。
8. 前記制御手段は、前記信号出力手段から出力されフィードバックされた１系の信号および２系の信号と前記演算手段から出力された信号との間に生じる時間差分だけ前に取り込んだ前期演算手段からの出力信号を前記出力不一致検出手段および出力偏差大検出手段へ出力することで、前記時間差を相殺する信号時間差相殺手段を備えることを特徴とする請求項６記載のディジタル制御装置。
9. 前記制御手段は、前記出力不一致検出手段および出力偏差大検出手段から出力されたＯＮ信号を受信し、前記信号出力手段から出力されフィードバックされた１系の信号および２系の信号と前記演算手段から出力された信号との間に生じる時間差と同じ時間以上の時間が経過した後に受信したＯＮ信号の出力を行うことで、前記時間差を相殺する信号時間差相殺手段を備える特徴とする請求項６記載のディジタル制御装置。
10. 前記制御手段から出力される情報を表示する表示手段と、外部入力を受け付けて信号伝送系を切り替え選択する信号伝送系切替選択手段と、保守点検試験の未実施か実施かを選択する通常／試験選択手段と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替えるスイッチ切替信号を生成する通常／試験切替信号生成手段と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替える通常／試験切替手段とを具備し、
    前記制御手段は、信号入力手段および信号出力手段の少なくとも一方の保守点検試験を実施する試験回路を備えることを特徴とする請求項１記載のディジタル制御装置。
11. 前記制御手段から出力される情報を表示する表示手段と、保守点検試験の未実施か実施かの選択および信号伝送系の選択を行う通常／試験選択手段と、この通常／試験選択手段から出力される信号を受信して信号伝送系を自動的に切り替え選択する信号伝送系切替選択手段と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替えるスイッチ切替信号を生成する通常／試験切替信号生成手段と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替える通常／試験切替手段とを具備し、
    前記制御手段は、信号入力手段および信号出力手段の少なくとも一方の保守点検試験を実施する試験回路を備えることを特徴とする請求項１記載のディジタル制御装置。
12. 前記制御手段が装置の故障を検出した場合に故障検出信号を出力する故障検出手段を備える場合において、
    前記制御手段から出力される情報を表示する表示手段と、保守点検試験の未実施か実施かの選択および信号伝送系の選択を行い、保守点検試験実施中に前記故障検出手段からの故障検出信号を受信した場合には、保守点検試験の未実施を選択して保守点検試験の実施を中断する通常／試験選択手段と、この通常／試験選択手段から出力される信号を受信して信号伝送系を自動的に切り替え選択を行い、保守点検試験実施中に前記故障検出手段からの故障検出信号を受信した場合には、前記故障検出手段が検出していない側の信号伝送系に切り替え選択する信号伝送系切替選択手段と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替えるスイッチ切替信号を生成する通常／試験切替信号生成手段と、通常運用時と試験時とに応じて信号経路を切り替える通常／試験切替手段とを具備し、
    前記制御手段は、信号入力手段および信号出力手段の少なくとも一方の保守点検試験を実施する試験回路を備えることを特徴とする請求項１記載のディジタル制御装置。
13. 前記制御手段は、信号を強制的に変更して入力する信号強制変更手段からの信号入力を受け付け、信号の強制変更を行う変更ポイントを設定し、前記信号強制変更手段から信号の強制変更を可能に構成したことを特徴とする請求項１記載のディジタル制御装置。
14. 前記制御手段は、バージョン情報を検出するバージョン情報管理手段を備えることを特徴とする請求項１記載のディジタル制御装置。

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