JP2595169B2 - Plant safety protection system safety protection device - Google Patents

Plant safety protection system safety protection device

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JP2595169B2
JP2595169B2 JP4171109A JP17110992A JP2595169B2 JP 2595169 B2 JP2595169 B2 JP 2595169B2 JP 4171109 A JP4171109 A JP 4171109A JP 17110992 A JP17110992 A JP 17110992A JP 2595169 B2 JP2595169 B2 JP 2595169B2
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frequency
output
input signal
safety protection
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節男 有田
肇 福家
隆之 鈴木
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、装置に故障が発生した
場合に負荷を安全側に動作させるプラント安全保護系の
安全保護装置に関する。
The present invention relates to a security device is operated in the pulp plant safety protection system on the safe side the load when a failure occurs in the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】フェイルセーフ回路は、鉄道をはじめと
し、各種の分野に適用されている。その一例としては、
特開昭60−2291023号公報記載フェールセーフ
負荷制御装置がある。この従来技術では、マイクロコン
ピュータから出力する比較的低周波のパルス信号によっ
て、高周波信号を出力する発振器の動作を制御してい
る。このため、マイクロコンピュータの出力であるパル
ス信号が停止し、その出力信号が論理“1”あるいは
“0”に縮退故障すれば、発振器の出力は停止する。発
振器の出力がパルス信号である場合には、パルストラン
スを介して整流回路及び平滑回路によって整流された直
流電圧が得られる。この直流電圧によって負荷を駆動す
るが、パルス信号の出力が停止すれば直流電圧が得られ
なくなり、負荷は安全側に動作する。ただし、マイクロ
コンピュータから出力するパルスは、発振器に直接入力
されるのではなく、一定の時定数を有するフィルタを介
して入力するようになっている。
2. Description of the Related Art Fail-safe circuits have been applied to various fields including railways. One example is
There is a fail-safe load control device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-222923. In this prior art, the operation of an oscillator that outputs a high-frequency signal is controlled by a relatively low-frequency pulse signal output from a microcomputer. Therefore, if the pulse signal which is the output of the microcomputer is stopped and the output signal is stuck at a logic "1" or "0", the output of the oscillator is stopped. When the output of the oscillator is a pulse signal, a DC voltage rectified by the rectifier circuit and the smoothing circuit via the pulse transformer is obtained. The load is driven by this DC voltage, but if the output of the pulse signal stops, no DC voltage can be obtained, and the load operates on the safe side. However, the pulse output from the microcomputer is not directly input to the oscillator, but is input via a filter having a constant time constant.

【0003】また、制御用マイクロコンピュータに異常
が発生したか否かを判定する別の従来技術として、特開
昭61−43348号公報記載のものがある。この従来
技術では、制御用マイクロコンピュータから所定周波数
の信号を出力させ、この信号の周波数が許容範囲内にあ
るか否かを比較器によって判定し、許容範囲内であれば
論理“1”を出力させ、許容範囲から逸脱したときは制
御用マイクロコンピュータに異常が発生したとして論理
“0”を出力させるようにしている。
Another prior art for determining whether an abnormality has occurred in a control microcomputer is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-43348. In this prior art, a signal of a predetermined frequency is output from a control microcomputer, and it is determined by a comparator whether or not the frequency of this signal is within an allowable range. If the frequency is within an allowable range, a logic "1" is output. Then, when the value deviates from the allowable range, the control microcomputer is made to output logic "0" as an abnormality has occurred.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した特開昭60−
229102号公報記載の従来技術は、マイクロコンピ
ュータの出力と発振器の入力の間にフィルタを設けてい
る。このため、マイクロコンピュータのパルス出力が停
止しても、発振器は、フィルタの時定数に係わる時間だ
け遅れて発振が停止するため、システム全体の応答性が
遅れるという問題がある。また、マイクロコンピュータ
からの出力パルスの周波数が高くなる様な異常が発生し
ても、この異常に対して発振器が停止するということは
ないため、発振器は発振動作を継続し、負荷は動作を継
続し、フェイルセーフ性が確保されない。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No.
In the prior art described in Japanese Patent No. 229102, a filter is provided between the output of the microcomputer and the input of the oscillator. For this reason, even if the pulse output of the microcomputer is stopped, the oscillation of the oscillator is stopped with a delay corresponding to the time constant of the filter, so that the response of the entire system is delayed. Also, even if an abnormality such as an increase in the frequency of the output pulse from the microcomputer occurs, the oscillator does not stop in response to this abnormality, so the oscillator continues to oscillate and the load continues to operate. However, fail-safe performance is not ensured.

【0005】上述した特開昭61−43348号公報記
載の従来技術は、制御用マイクロコンピュータから負荷
制御用信号とは別にフェイルセーフ判定用の信号を出力
するプログラムを周期的に実行する構成をとり、負荷制
御用信号で直接にフェイルセーフの判定を行うものでな
い。つまり、間接的に制御用マイクロコンピュータに異
常が発生したか否かを判定するものである。従って、判
定用信号の出力に異常が発見されなくても、制御用信号
に異常が発生する虞がある。
The prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-43348 has a configuration in which a program for outputting a signal for fail-safe determination separately from a load control signal from a control microcomputer is periodically executed. However, the determination of fail-safe is not made directly by the load control signal. That is, it is indirectly determined whether or not an abnormality has occurred in the control microcomputer. Therefore, even if no abnormality is found in the output of the determination signal, an abnormality may occur in the control signal.

【0006】本発明の目的は、システム応答上、遅れが
問題とならない高速応答で、しかも、負荷制御信号に異
常が生じたとき確実にフェイルセーフ機能を動作させる
ことのできる信頼性の高い安全保護装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high-speed response that does not cause a delay in system response, and a reliable safety protection that can reliably operate a fail-safe function when an abnormality occurs in a load control signal. It is to provide a device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、プラント安
全保護系の負荷を制御するスイッチの直流駆動電圧を生
成する安全保護装置において、入力信号の周波数が基準
範囲内にあるか否かを監視する周波数監視手段と、該周
波数監視手段が基準範囲内の周波数を検出しているとき
のみ前記入力信号を出力するゲート手段と、該ゲート手
段の出力信号から前記直流駆動電圧を生成して前記スイ
ッチに出力する手段とを備えることで、達成される(請
求項1)。上記目的はまた、プラント安全保護系の負荷
を制御するスイッチの直流駆動電圧を、矩形波信号ある
いは交流信号で成る入力信号を整流手段で整流し生成す
る安全保護装置において、前記入力信号の周波数が基準
範囲内にあるか否かを監視する周波数監視手段と、該周
波数監視手段が前記入力信号の周波数が前記基準範囲か
らの逸脱したことを検出したとき該入力信号の前記整流
手段への出力を遮断するゲート手段とを備えることで、
達成される(請求項2)。
SUMMARY OF THE INVENTION The above objects are achieved by a security device for generating a switch of the DC driving voltage for controlling the load of the plant safety protection system, whether the frequency of the input signal is within the reference range Frequency monitoring means for monitoring, gate means for outputting the input signal only when the frequency monitoring means detects a frequency within a reference range, and generating the DC drive voltage from an output signal of the gate means, in Rukoto and means for outputting to the switch is achieved (claim 1). The above objective is also intended to reduce the load on the plant safety protection system.
The DC drive voltage of the switch that controls the
Or rectify and generate an input signal consisting of
In the safety protection device, the frequency of the input signal is a reference.
Frequency monitoring means for monitoring whether the frequency is within the range,
Wave number monitoring means determines whether the frequency of the input signal is in the reference range.
Rectification of the input signal when the deviation is detected.
And gate means for blocking output to the means,
Is achieved (claim 2).

【0008】上記目的はまた、矩形波信号あるいは交流
信号を入力信号とし該入力信号を整流してプラント安全
保護系の負荷を制御するスイッチの直流駆動電圧として
出力する安全保護装置において、前記入力信号の周波数
を監視する周波数監視手段と、該周波数監視手段の監視
している周波数が基準範囲内のときは前記入力信号から
生成した前記直流駆動電圧を出力させ該周波数が前記基
準範囲から逸脱したとき該入力信号の整流を遮断して前
記負荷を安全側に制御する手段とを備えることで、達成
される(請求項3)
The above object is also achieved by a rectangular wave signal or an AC signal.
Use the signal as an input signal and rectify the input signal for plant safety
As the DC drive voltage of the switch that controls the load of the protection system
In the output safety protection device, the frequency of the input signal
Monitoring means for monitoring the frequency, and monitoring of the frequency monitoring means
When the frequency is within the reference range,
The generated DC drive voltage is output and the frequency is
When the input signal deviates from the reference range, the input signal is
Means to control the load on the safe side.
(Claim 3) .

【0009】上記目的はまた、矩形波信号あるいは交流
信号を入力信号とし該入力信号の周波数を監視する周波
数監視手段と、該周波数監視手段が基準範囲内の周波数
を検出しているとき前記入力信号を出力し前記周波数が
前記基準範囲から逸脱したとき該出力を遮断するゲート
手段と、該ゲート手段からの出力信号のうち交流成分の
み通過させるトランスと、該トランスの出力信号を整流
しプラント安全保護系の負荷を制御するスイッチの直流
駆動電圧として出力する整流手段とを備えることで、達
成される(請求項4)
The above object is also achieved by a rectangular wave signal or an AC signal.
A frequency that takes a signal as an input signal and monitors the frequency of the input signal
Number monitoring means, and the frequency monitoring means
Output the input signal when the
A gate that shuts off the output when the value deviates from the reference range
Means, and an AC component of the output signal from the gate means.
And the output signal of this transformer is rectified
DC of the switch that controls the load on the plant safety protection system
By providing rectification means that outputs as drive voltage,
(Claim 4) .

【0010】上記目的はまた、矩形波信号あるいは交流
信号を入力信号とし該入力信号の周波数を監視する周波
数監視手段と、該周波数監視手段が基準範囲内の周波数
を検出しているとき前記入力信号を出力し前記周波数が
前記基準範囲から逸脱したとき該出力を遮断するゲート
手段と、該ゲート手段からの出力信号のうち直流成分を
カットして出力するトランスと、該トランスの出力信号
を整流しプラント安全保護系の負荷を制御するスイッチ
の直流駆動電圧として出力する整流手段とを備えること
で、達成される(請求項5)
The above object is also achieved by a rectangular wave signal or an AC signal.
A frequency that takes a signal as an input signal and monitors the frequency of the input signal
Number monitoring means, and the frequency monitoring means
Output the input signal when the
A gate that shuts off the output when the value deviates from the reference range
Means, and a DC component of an output signal from the gate means.
Transformer to cut and output, and output signal of the transformer
Switch that rectifies the load and controls the load on the plant safety protection system
Rectifying means for outputting as a DC drive voltage of
(Claim 5) .

【0011】上記目的はまた、矩形波信号あるいは交流
信号を入力信号とし該入力信号の周波数を監視する周波
数監視手段と、該周波数監視手段が基準範囲内の周波数
を検出しているとき前記入力信号を出力し前記周波数が
前記基準範囲から逸脱したとき該出力を遮断するゲート
手段と、該ゲート手段からの出力信号のうち交流成分の
み通過させるトランスと、該トランスの出力信号を整流
しプラント安全保護系の負荷を制御するスイッチの直流
駆動電圧として出力する整流手段と、前記周波数監視手
段の出力信号が前記入力信号の前記基準範囲からの逸脱
を示したとき故障発生を出力する第1診断手段と、前記
整流手段から出力される直流電圧を監視し該直流電圧が
所定電圧に達していないとき故障発生を出力する第2診
断手段とを備えることで、達成される(請求項6)
The above object is also achieved by a rectangular wave signal or an AC signal.
A frequency that takes a signal as an input signal and monitors the frequency of the input signal
Number monitoring means, and the frequency monitoring means
Output the input signal when the
A gate that shuts off the output when the value deviates from the reference range
Means, and an AC component of the output signal from the gate means.
And the output signal of this transformer is rectified
DC of the switch that controls the load on the plant safety protection system
Rectifying means for outputting a driving voltage;
The output signal of the stage deviates from the reference range of the input signal
A first diagnostic means for outputting a fault occurrence when
The DC voltage output from the rectifier is monitored and the DC voltage is
The second diagnosis that outputs a failure occurrence when the voltage does not reach the predetermined voltage
This is achieved by providing a disconnecting means (claim 6) .

【0012】上記目的はまた、プラント安全保護系の負
荷を制御するフェールセーフ回路を備える安全保護装置
において、前記負荷を駆動するときに矩形波信号あるい
は交流信号を発信しトリップ信号が発生したとき前記発
信を遮断する周波数発生手段と、該周波数発生手段の発
信した信号を光信号に変換して光ケーブルを伝播させ受
信側で該光信号を電気信号に変換する光伝送系と、該光
伝送系を通して受信し電気信号に変換された信号を入力
信号とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の安
全保護装置とを備えることで、達成される(請求項
7)
[0012] The above-mentioned object is also intended to reduce the safety of
Safety protection device with fail-safe circuit to control load
A square wave signal or
Transmits an AC signal and generates a trip signal when the
Frequency generating means for interrupting a signal;
The received signal is converted to an optical signal, propagated through an optical cable, and received.
An optical transmission system for converting the optical signal into an electrical signal on the transmitting side;
Input the signal received through the transmission system and converted to an electric signal
7. The signal according to claim 1, wherein the signal is a signal.
Achieved by providing all protection devices (claim
7) .

【0013】[0013]

【作用】入力信号自体からスイッチの直流駆動電圧を生
成し、且つ、入力信号の周波数を監視し周波数が基準範
囲から逸脱したとき入力信号の後段への出力を遮断して
スイッチの直流駆動電圧の出力を遮断するようにしたの
で、安全保護装置のフェールセーフ性及び信頼性がより
一層向上する。基準となる周波数を比較的高い周波数に
設定しておくことにより、基準範囲からの逸脱も瞬時に
検出でき、システムの応答性を高めることができる
[Function] Generates the DC drive voltage of the switch from the input signal itself.
Monitor the frequency of the input signal and
When deviating from the box, shut off the output to the subsequent stage of the input signal.
Switch off DC drive voltage output
The safety protection device is more fail-safe and reliable.
Further improve. Set the reference frequency to a relatively high frequency
By setting, deviation from the reference range is instantaneous
Detection, and the responsiveness of the system can be increased .

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
て説明する。尚、各図に示す各実施例の構成で、同様の
構成要素あるいは相当部分には同一符号を付してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the configuration of each embodiment shown in each drawing, the same reference numerals are given to the same components or corresponding parts.

【0015】図1は、本発明の第1実施例に係る安全保
護装置(以下、フェイルセーフ回路ともいう。)の構成
図である。本実施例のフェイルセーフ回路は、入力信号
の周波数を監視する周波数監視手段14と、この周波数
監視手段14の出力信号を増幅する信号増幅回路4と、
この信号増幅回路4で増幅された周波数監視手段14の
出力信号を入力とするトランス5と、トランス5の出力
信号を整流する整流回路11とで構成され、整流回路1
1の出力である直流電圧でスイッチ9を駆動し、負荷1
0と電源8(交流電源でも、直流電源でもよく、負荷1
0の駆動電圧のタイプに応じて電源の種類を決める。)
との接続を制御するようになっている。整流回路11
は、トランス5の出力信号を整流する信号整流器6と、
コンデンサ7からなる。
FIG. 1 is a configuration diagram of a safety protection device (hereinafter, also referred to as a fail-safe circuit) according to a first embodiment of the present invention. The fail-safe circuit according to the present embodiment includes a frequency monitoring unit 14 that monitors the frequency of an input signal, a signal amplifying circuit 4 that amplifies an output signal of the frequency monitoring unit 14,
The rectifier circuit 1 includes a transformer 5 that receives the output signal of the frequency monitoring unit 14 amplified by the signal amplifier circuit 4 and a rectifier circuit 11 that rectifies the output signal of the transformer 5.
The switch 9 is driven by the DC voltage which is the output of
0 and power supply 8 (AC or DC power supply, load 1
The type of the power supply is determined according to the type of the drive voltage of 0. )
It is designed to control the connection with. Rectifier circuit 11
Is a signal rectifier 6 for rectifying an output signal of the transformer 5,
Consists of a capacitor 7.

【0016】スイッチ9の駆動電圧を出力するトランス
5は、トランス5に入力する信号が交流あるいはパルス
信号であれば、スイッチ9の駆動電圧を出力するが、こ
の入力信号が遮断されたり直流になってしまう異常が発
生すると、スイッチ9の駆動電圧を出力せず、スイッチ
9はシステムを安全側に制御する。しかし、トランス5
は、入力信号の周波数が許容範囲外に外れる異常が発生
しても、その入力は交流あるいはパルス信号であるた
め、そのままスイッチ9の駆動電圧を出力し続けてしま
う。そこで、本実施例のフェイルセーフ回路では、周波
数監視手段14をトランス5の前段に設けている。
The transformer 5 that outputs the drive voltage for the switch 9 outputs the drive voltage for the switch 9 if the signal input to the transformer 5 is an AC or pulse signal, but the input signal is cut off or becomes DC. When an abnormality occurs, the drive voltage of the switch 9 is not output, and the switch 9 controls the system to a safe side. However, transformer 5
However, even if an abnormality occurs in which the frequency of the input signal is out of the allowable range, the drive voltage of the switch 9 is continuously output as it is because the input is an AC or pulse signal. Therefore, in the fail-safe circuit of the present embodiment, the frequency monitoring means 14 is provided in a stage preceding the transformer 5.

【0017】本実施例に係る周波数監視手段14は、周
波数同調回路2と、2入力ANDゲート3とを備え、入
力端子1に印加される入力信号を周波数同調回路2を通
して処理した信号と前記入力信号との論理積をANDゲ
ート3でとりその出力を信号増幅回路4に入力するよう
になっている。
The frequency monitoring means 14 according to the present embodiment includes a frequency tuning circuit 2 and a two-input AND gate 3, and a signal obtained by processing an input signal applied to an input terminal 1 through the frequency tuning circuit 2 and the input signal. The logical product with the signal is taken by the AND gate 3 and the output is inputted to the signal amplifying circuit 4.

【0018】周波数同調回路2は、入力信号の周波数が
あらかじめ定めた基準周波数に対して許容範囲内に入っ
ているか否かを検出し、許容範囲内の場合には論理
“1”を出力し、許容範囲から逸脱した場合には論理
“0”を出力する。周波数同調回路2の具体的構成にあ
たってはPLLを用いる。PLLは、高速応答特性,安
全性,小型化の点で優位である。PLLについては、種
々の図書があるが、例えば、東京電機大学出版局から発
行されている「PLLの基本と応用」(昭和53年3月15日、
第1版1刷発行)が参考になる。
The frequency tuning circuit 2 detects whether the frequency of the input signal is within an allowable range with respect to a predetermined reference frequency, and outputs a logic "1" if the frequency is within the allowable range, If the value deviates from the allowable range, the logic "0" is output. A PLL is used for the specific configuration of the frequency tuning circuit 2. PLL is superior in terms of high-speed response characteristics, safety, and miniaturization. There are various books on PLL, for example, "Basics and Application of PLL" published by Tokyo Denki University Press (March 15, 1978,
(1st edition 1st printing issuance) will be helpful.

【0019】端子1に印加される入力信号は、図2(a)
に示すように、時刻t0までは基準周波数の矩形波信号
であり、その後にその周波数が許容範囲外に外れる異常
が発生したとする。ここでは説明を簡単にするために、
周波数が無限大になる異常つまり直流信号になる異常が
発生したとして説明する。入力信号の周波数が許容範囲
外に外れると、周波数同調回路2の出力信号は、図2
(b)のようになる。周波数同調回路2の出力信号は、時
刻t0以後、少し時間が経過した後に論理“0”になっ
ているが、これは周波数同調回路2の遅れである。例え
ば、PLLを用いた場合、このPLLを構成する低域フ
ィルタの時定数に係わる時間だけ遅れるが、基準周波数
を高く設定すれば、この低域フィルタの時定数も小さく
できるので、この遅れ時間を短かくすることが可能であ
る。
The input signal applied to the terminal 1 is shown in FIG.
Suppose that the signal is a rectangular wave signal of the reference frequency until time t0, and thereafter an abnormality occurs in which the frequency falls outside the allowable range. Here, for simplicity,
An explanation will be given assuming that an abnormality that the frequency becomes infinite, that is, an abnormality that becomes a DC signal occurs. When the frequency of the input signal is out of the allowable range, the output signal of the frequency tuning circuit 2
(b). The output signal of the frequency tuning circuit 2 becomes logic “0” after a short time has passed after time t0, but this is a delay of the frequency tuning circuit 2. For example, when a PLL is used, the delay is delayed by the time related to the time constant of the low-pass filter constituting the PLL. However, if the reference frequency is set high, the time constant of the low-pass filter can be reduced. It can be shorter.

【0020】ANDゲート3は、端子1に印加される入
力信号と周波数同調回路2の出力信号との論理積をと
り、図2(c)の信号を出力する。この出力信号は、信号
増幅回路4によって増幅され、トランス5を介して整流
回路11に印加され、この整流回路11によって直流電圧に
変換される。ここで、入力信号を、トランス5が飽和し
ない周波数の矩形波信号に設定しておけば、トランス5
の出力も矩形波信号となり、整流器6によって全波整流
することにより、直流電圧となる。実際には、トランス
5の出力である矩形波信号の立上がり及び立下がりが完
全に垂直になることはなく、わずかに傾く。このため、
整流器6の出力である直流電圧には、わずかのリップル
が生じる。このリップルを抑制するためにコンデンサ7
を設けているが、その目的から、コンデンサ7は非常に
容量の小さいもので良く、これによるフェイルセーフの
応答遅れはほとんどないと考えてよい。従って、整流回
路11の出力信号は図2(d)のようになる。
The AND gate 3 calculates the logical product of the input signal applied to the terminal 1 and the output signal of the frequency tuning circuit 2, and outputs the signal shown in FIG. This output signal is amplified by the signal amplifier circuit 4, applied to the rectifier circuit 11 via the transformer 5, and converted into a DC voltage by the rectifier circuit 11. Here, if the input signal is set to a rectangular wave signal having a frequency at which the transformer 5 does not saturate,
Also becomes a rectangular wave signal, and becomes a DC voltage by full-wave rectification by the rectifier 6. Actually, the rise and fall of the rectangular wave signal output from the transformer 5 are not completely vertical, but are slightly inclined. For this reason,
The DC voltage output from the rectifier 6 has a slight ripple. To suppress this ripple, a capacitor 7
However, for that purpose, the capacitor 7 may have a very small capacity, and it can be considered that there is almost no delay in fail-safe response. Therefore, the output signal of the rectifier circuit 11 is as shown in FIG.

【0021】この整流回路11の出力信号をスイッチ9に
出力して、負荷10を制御する。なお、スイッチ9は、シ
ステムの高速応答が要求される場合や整流回路の電力容
量が小さい場合には、半導体スイッチ(IGBT、FE
Tが有効)とすることが必要である。時刻t0以降は、整
流回路の直流電圧が喪失するので、スイッチ9が動作
し、負荷10をフェイルセーフ側に動作させることにな
る。
The output signal of the rectifier circuit 11 is output to the switch 9 to control the load 10. The switch 9 is a semiconductor switch (IGBT, FE) when a high-speed response of the system is required or when the power capacity of the rectifier circuit is small.
T is valid). After the time t0, the DC voltage of the rectifier circuit is lost, so that the switch 9 operates and the load 10 operates on the fail-safe side.

【0022】尚、図1の構成にすることにより、周波数
同調回路2がその出力を論理“1”にし続けるという故
障が発生しても、入力信号が基準周波数の信号であれ
ば、整流回路の出力として直流電圧が得られ、スイッチ
9は動作し続け、問題はない。そして、入力信号の周波
数が直流になれば、整流回路の出力電圧は喪失し、スイ
ッチ9が動作する。
With the configuration shown in FIG. 1, even if a failure occurs in which the output of the frequency tuning circuit 2 keeps the logic "1", if the input signal is a signal of the reference frequency, the rectifier circuit A DC voltage is obtained as an output, and the switch 9 continues to operate, so that there is no problem. When the frequency of the input signal becomes DC, the output voltage of the rectifier circuit is lost, and the switch 9 operates.

【0023】ANDゲート3以降の回路において、直流
的な故障が発生しても、トランス5の作用及び整流回路
の無電源化構成により、負荷を安全側に動作させること
が可能である。
Even if a DC failure occurs in the circuits subsequent to the AND gate 3, the load can be operated on the safe side by the operation of the transformer 5 and the non-power supply configuration of the rectifier circuit.

【0024】周波数同調回路2の出力が論理“1”にな
りっぱなしになる故障が発生し、なおかつ、入力信号の
周波数が基準周波数から逸脱するという故障が重なると
いうように、発生確率的には極めて低い故障が発生した
場合、上述した実施例においては、十分なフェイルセー
フ性を確保できない。これについては、後述する診断回
路の付加により、上記両故障を区別して事前に検出する
ことで対応する。なお、この場合に、入力信号の周波数
が基準周波数よりも十分低い値に変化すれば、トランス
の飽和特性により、矩形波の立上がり及び立下がりのみ
しか整流回路11に信号が伝達されなくなるので、十分な
直流電圧は整流回路11から得られなくなり、フェイルセ
ーフ動作となる。
A failure occurs in which the output of the frequency tuning circuit 2 remains at logic "1" and a failure occurs in which the frequency of the input signal deviates from the reference frequency. When an extremely low failure occurs, sufficient fail-safe performance cannot be ensured in the above-described embodiment. This is dealt with by adding a diagnostic circuit, which will be described later, to distinguish between the two faults and detect them in advance. In this case, if the frequency of the input signal changes to a value sufficiently lower than the reference frequency, only the rising and falling of the rectangular wave will be transmitted to the rectifier circuit 11 due to the saturation characteristics of the transformer. No DC voltage is obtained from the rectifier circuit 11, and a fail-safe operation is performed.

【0025】以上のように構成することにより、高速応
答性が確保でき、かつ入力信号の周波数が許容値を逸脱
するような故障が発生してもフェイルセーフ動作を実現
することが可能である。
With the above-described configuration, high-speed response can be ensured, and a fail-safe operation can be realized even if a failure occurs such that the frequency of the input signal deviates from an allowable value.

【0026】図3は、本発明の第2実施例に係るフェイ
ルセーフ回路の構成図である。図1に示す第1実施例と
異なる点は、入力信号が交流信号であり、入力端子1と
ANDゲート3間に波形整形回路13を設けたことであ
る。この波形整形回路13と、周波数同調回路2と、AN
Dゲート3とで周波数監視手段14を構成している。
FIG. 3 is a configuration diagram of a fail-safe circuit according to a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the input signal is an AC signal, and a waveform shaping circuit 13 is provided between the input terminal 1 and the AND gate 3. The waveform shaping circuit 13, the frequency tuning circuit 2,
The D gate 3 constitutes the frequency monitoring means 14.

【0027】入力の交流信号の周波数が基準周波数の許
容範囲内であれば、図4(b)のように、論理“1”の信
号が周波数同調回路2から出力される。波形整形回路13
は入力の交流信号の波形を整形して、図4(c)に示すよ
うな矩形波の信号を出力する。この結果、ANDゲート
3からは、図4(d)に示す信号が出力される。ANDゲ
ート3以降の回路の動作は図1の第1実施例と同一であ
る。従って、入力信号が矩形波信号でなく、交流信号で
あっても、高速応答のフェイルセーフ動作が実現でき
る。また、入力信号の周波数が許容範囲を逸脱すれば、
フェイルセーフの動作をすることができる。本実施例
は、正弦波の交流信号を入力信号としているが、入力信
号が三角波やその他の波形の信号であっても、波形整形
回路がその入力信号から矩形波の信号を出力できる構成
であれば、対処できる。
If the frequency of the input AC signal is within the allowable range of the reference frequency, a signal of logic "1" is output from the frequency tuning circuit 2 as shown in FIG. Waveform shaping circuit 13
Shapes the waveform of the input AC signal and outputs a rectangular wave signal as shown in FIG. As a result, a signal shown in FIG. 4D is output from the AND gate 3. The operation of the circuits after the AND gate 3 is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Therefore, even if the input signal is not a rectangular wave signal but an AC signal, a fail-safe operation with a high-speed response can be realized. If the frequency of the input signal deviates from the allowable range,
A fail-safe operation can be performed. In this embodiment, a sine wave AC signal is used as an input signal. However, even if the input signal is a triangular wave or other waveform signal, the waveform shaping circuit can output a rectangular wave signal from the input signal. Can be dealt with.

【0028】また、この波形整形回路13を端子1の直後
に設けて、この波形整形回路13の出力信号を周波数同調
回路2及びANDゲート3に出力するように構成しても
同様の結果が得られる。この場合は、周波数同調回路2
の入力信号は常に矩形波の信号となるので、この矩形波
専用の周波数同調回路を構成すればよいことになる。本
実施例によれば、周波数監視手段14の入力側に波形整形
回路13を設けるので、入力信号の波形を限定する必要は
ないという効果がある。
The same result can be obtained by providing the waveform shaping circuit 13 immediately after the terminal 1 and outputting the output signal of the waveform shaping circuit 13 to the frequency tuning circuit 2 and the AND gate 3. Can be In this case, the frequency tuning circuit 2
Is always a rectangular wave signal, so that it is sufficient to configure a frequency tuning circuit dedicated to this rectangular wave. According to the present embodiment, since the waveform shaping circuit 13 is provided on the input side of the frequency monitoring means 14, there is an effect that it is not necessary to limit the waveform of the input signal.

【0029】図6は、本発明の第3実施例に係るフェイ
ルセーフ回路の構成図である。この特徴は、周波数監視
手段14が周波数同調回路2そのもので構成し、端子1に
印加する入力信号を、2つの周波数成分が合成された信
号、つまり周波数変調された信号としている。
FIG. 6 is a configuration diagram of a fail-safe circuit according to a third embodiment of the present invention. This feature is that the frequency monitoring means 14 is constituted by the frequency tuning circuit 2 itself, and the input signal applied to the terminal 1 is a signal obtained by combining two frequency components, that is, a frequency-modulated signal.

【0030】本実施例では、図7(a)に示す周波数変調
された信号を端子1に印加する。この入力信号は、周波
数f1(1/ΔT1の値)の信号が周波数f2(1/ΔT2
の値)の信号で変調された信号である。f2がf1で変調
されても同一の入力信号(図7(a))となる。周波数同
調回路2の基準周波数が許容範囲内でf1に設定されて
いれば、周波数同調回路2の出力は、この周波数f1が
存在する時は論理“1”となり、そうでない時は論理
“0”となり、図7(b)に示す信号が得られる。この図
7(b)の信号の周波数(1/ΔT2の値)がトランス5の
伝達特性と一致するように予め定めておけば、図7(c)
に示す直流電圧が整流回路11から得られる。時刻t0以
降で入力信号の周波数が許容範囲からずれると、周波数
同調回路2の出力が論理“0”に固定され、整流回路11
からの直流電圧は喪失し、フェイルセーフ動作になる。
In this embodiment, the frequency-modulated signal shown in FIG. This input signal has a frequency f1 (a value of 1 / ΔT1) and a signal having a frequency f2 (1 / ΔT2).
Is a signal modulated by the signal of Even if f2 is modulated by f1, the same input signal (FIG. 7A) is obtained. If the reference frequency of the frequency tuning circuit 2 is set to f1 within the allowable range, the output of the frequency tuning circuit 2 becomes logic "1" when this frequency f1 exists, and logic "0" otherwise. And the signal shown in FIG. 7B is obtained. If the frequency (1 / ΔT2 value) of the signal shown in FIG. 7B is determined in advance so as to match the transfer characteristic of the transformer 5, FIG.
Are obtained from the rectifier circuit 11. When the frequency of the input signal deviates from the allowable range after time t0, the output of the frequency tuning circuit 2 is fixed to logic "0" and the rectifier circuit 11
DC voltage is lost, and a fail-safe operation is performed.

【0031】端子1の入力信号が周波数f1のみの信号
になると、周波数同調回路2は、この周波数f1の信号
に同調し、論理“1”の信号が出力され続ける。この結
果、トランス5の入力信号が直流的になるので、整流回
路11からの直流電圧は得られなくなり、フェイルセーフ
の動作をする。逆に、端子1の入力信号が周波数f2の
みの信号になると、周波数同調回路2は、この周波数f
2の信号に同調しなくなり、論理“0”の信号が出力さ
れ続ける。この場合も、トランス5の入力信号が直流的
になるので、整流回路11からは直流電圧が得られなく、
フェイルセーフの動作になる。
When the input signal of the terminal 1 becomes a signal of only the frequency f1, the frequency tuning circuit 2 tunes to the signal of the frequency f1, and the signal of logic "1" is continuously output. As a result, the input signal of the transformer 5 becomes DC, so that a DC voltage from the rectifier circuit 11 cannot be obtained, and a fail-safe operation is performed. Conversely, when the input signal of the terminal 1 becomes a signal having only the frequency f2, the frequency tuning circuit 2
Synchronization with the signal of 2 stops, and the signal of logic “0” continues to be output. Also in this case, the DC signal is not obtained from the rectifier circuit 11 because the input signal of the transformer 5 is DC-like.
The operation becomes fail-safe.

【0032】本実施例では、入力信号を異なる周波数の
信号と合成した信号、いわゆる周波数変調した信号とす
ることにより、両信号が正しい時にのみ通常の動作モー
ドとなり、それ以外の時はフェイルセーフ動作になる。
In the present embodiment, the input signal is combined with a signal of a different frequency, that is, a so-called frequency-modulated signal, so that the normal operation mode is set only when both signals are correct, and the fail-safe operation is performed otherwise. become.

【0033】なお、上記説明においては、入力信号を矩
形波信号としていたが、これに限定されるものではな
く、f1の信号を正弦波にしたり、f1及びf2を正弦波
にしたり、その他の波形の信号にしても何ら問題なく動
作する。
In the above description, the input signal is a rectangular wave signal. However, the present invention is not limited thereto. It works without any problem even if the signal is.

【0034】図6において、周波数同調回路2の出力に
接続された直流検出手段24及び表示手段25は、周波数同
調回路2つまり周波数監視手段14の出力が直流すなわち
異常になったか否かを監視するための手段である。この
ように、非常に簡単な手段24,25で異常を監視できるの
は、正常時にのみ周波数監視手段14の出力が矩形波信号
になるからである。この検出手段により、周波数監視手
段14を含め、それより入力側の異常を監視することが可
能となる。
In FIG. 6, the DC detecting means 24 and the display means 25 connected to the output of the frequency tuning circuit 2 monitor whether the output of the frequency tuning circuit 2, that is, the frequency monitoring means 14 is DC, that is, abnormal. Means. The reason why the abnormalities can be monitored by the very simple means 24 and 25 is that the output of the frequency monitoring means 14 becomes a square wave signal only in a normal state. With this detecting means, it becomes possible to monitor the abnormality on the input side, including the frequency monitoring means 14.

【0035】図8はフェイルセーフ回路の健全性を評価
する診断回路を付加した本発明の第4実施例に係るフェ
イルセーフ回路の構成図であり、第1,第2診断回路以
外は、図1の第1実施例と同じである。
FIG. 8 is a block diagram of a fail-safe circuit according to a fourth embodiment of the present invention to which a diagnostic circuit for evaluating the soundness of the fail-safe circuit is added. This is the same as the first embodiment.

【0036】周波数の同調回路2の出力段に設けたNO
T回路27とこれに接続されている表示手段28は、周波数
監視手段14を含め、それより入力側の異常を検出するた
めに設けた第1診断回路を構成する。入力信号の周波数
が基準範囲内から逸脱する故障が発生した場合、周波数
同調回路2の出力は論理“0”に固定される、いわゆる
論理“0”縮退故障となる。この場合、NOT回路27の
出力は常時“1”となり、表示手段28は点灯状態にな
り、異常が検出できる。この診断機能については、この
回路27,28を周波数同調回路2の出力段に設けることで
実現できるため、図3の第2実施例についても、まった
く同様に適用できる。なお、周波数同調回路2が論理
“1”に故障する場合は,周波数同調回路2が正しく動
作する場合と区別する必要があり、これについては後述
する。
NO provided at the output stage of the frequency tuning circuit 2
The T circuit 27 and the display means 28 connected thereto constitute a first diagnostic circuit including the frequency monitoring means 14 and provided for detecting an abnormality on the input side. When a failure occurs in which the frequency of the input signal deviates from within the reference range, the output of the frequency tuning circuit 2 is fixed to logic "0", which is a so-called logic "0" stuck-at fault. In this case, the output of the NOT circuit 27 is always "1", the display means 28 is turned on, and an abnormality can be detected. Since this diagnostic function can be realized by providing the circuits 27 and 28 at the output stage of the frequency tuning circuit 2, it can be applied to the second embodiment in FIG. It should be noted that when the frequency tuning circuit 2 fails in logic "1", it is necessary to distinguish it from the case where the frequency tuning circuit 2 operates correctly, which will be described later.

【0037】さらにこの第4実施例においては、第2診
断回路を構成する電圧検出手段16を整流回路11の出力段
に設け、整流回路11から出力される直流電圧を監視する
ことにより、整流回路11を含め、それより前段の異常を
検出する。通常時は、図2(d)に示したように一定レベ
ルの直流電圧が整流回路11から出力される。異常時は、
この直流電圧が喪失する。また、周波数同調回路2の出
力が論理“1”に縮退故障し、かつ入力信号の周波数が
十分低くなると、トランス5の出力は、入力信号の立上
がり及び立下がりのみしか出力しないため、整流回路11
の出力はパルス的な電圧になるか、ほとんど0ボルトの
電圧になる。パルス的な電圧になっても、約0ボルトと
なる時間帯は存在する。つまり、異常が発生すれば、整
流回路11の出力電圧は約0ボルトになる場合があること
に着目し、この0ボルトの電圧を電圧検出手段16で検出
するようにしている点が特徴である。
Further, in the fourth embodiment, the voltage detecting means 16 constituting the second diagnostic circuit is provided at the output stage of the rectifier circuit 11, and the DC voltage output from the rectifier circuit 11 is monitored, so that the rectifier circuit Abnormalities in the preceding stages, including 11, are detected. Normally, a DC voltage of a constant level is output from the rectifier circuit 11 as shown in FIG. When abnormal,
This DC voltage is lost. If the output of the frequency tuning circuit 2 is stuck at a logic "1" and the frequency of the input signal is sufficiently low, the output of the transformer 5 outputs only the rising and falling edges of the input signal.
Outputs a pulsed voltage or a voltage of almost 0 volts. Even when the voltage becomes pulsed, there is a time zone in which the voltage is about 0 volt. That is, if an abnormality occurs, the output voltage of the rectifier circuit 11 may be reduced to about 0 volts, and the voltage detector 16 detects the 0 volt voltage. .

【0038】電圧検出手段16は、抵抗26、光カプラ18、
抵抗22、バッファ23から成っている。整流回路11の直流
電圧が所定電圧であれば、発光素子19からの光信号が受
光素子20に伝播され、受光素子20が導通する。この結
果、バッファ23の出力は論理“0”となり、表示手段17
は異常を示すことはない。しかし、上記直流電圧がほぼ
0ボルトになると、発光素子19から光信号が出力されな
くなるため、受光素子20は導通しなくなる。この結果、
バッファ23の出力は論理“1”となり、表示手段17は異
常を示す。ここでこの異常をホールドするようにするに
は、バッファ23の出力段にラッチ回路を設ければよい。
The voltage detecting means 16 includes a resistor 26, an optical coupler 18,
It consists of a resistor 22 and a buffer 23. If the DC voltage of the rectifier circuit 11 is a predetermined voltage, the optical signal from the light emitting element 19 is propagated to the light receiving element 20, and the light receiving element 20 becomes conductive. As a result, the output of the buffer 23 becomes logic "0" and the display means 17
Does not show any abnormality. However, when the DC voltage becomes substantially 0 volt, no light signal is output from the light emitting element 19, so that the light receiving element 20 does not conduct. As a result,
The output of the buffer 23 becomes logic "1", and the display means 17 indicates an abnormality. Here, in order to hold this abnormality, a latch circuit may be provided at the output stage of the buffer 23.

【0039】以上のように、整流回路11からの直流電圧
のレベルを監視することにより、整流回路を含めて、こ
れより前段の異常が検出できるようになる。なお、この
第2診断回路は、図3の第2実施例,図6の第3実施例
についてもまったく同様に適用できる。
As described above, by monitoring the level of the DC voltage from the rectifier circuit 11, it is possible to detect abnormalities in the preceding stages including the rectifier circuit. The second diagnostic circuit can be applied to the second embodiment of FIG. 3 and the third embodiment of FIG. 6 in the same manner.

【0040】図9は、本発明の第5実施例に係る診断回
路付きフェイルセーフ回路の構成図である。本実施例が
図8の第4実施例と基本的に異なる点は、短時間のテス
ト信号を周波数同調回路2に印加するテスト信号出力手
段31を設けると共に、テスト信号印加時の周波同調回路
2,整流回路11,スイッチ9の各応答を検出する回路を
設けた点である。
FIG. 9 is a block diagram of a fail-safe circuit with a diagnostic circuit according to a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is basically different from the fourth embodiment in FIG. 8 in that a test signal output means 31 for applying a short-time test signal to the frequency tuning circuit 2 is provided, and the frequency tuning circuit 2 for applying a test signal is provided. , A rectifier circuit 11 and a circuit for detecting each response of the switch 9.

【0041】まず、周波数同調回路2が正常の場合の動
作を述べる。端子1には図10(a)に示す入力信号が印
加される。この入力信号の周波数は周波数同調回路2の
基準周波数の許容範囲内に設定されている。テスト信号
出力手段31から図10(b)に示すテスト信号がANDゲ
ート29に印加されたとき、ANDゲート29の出力信号は
図10(c)のようになる。この結果、周波数同調回路2
は、図10(d)のように、テスト信号が印加されている
間(詳細にはΔT4だけ遅れる)だけ、同調しなくなっ
て論理“0”の信号を出力する。ラッチ回路42は、その
出力の初期状態が論理“1”となっており、図10(e)
に示すように、周波数同調回路2の出力信号が論理
“1”から論理“0”に立下がる時に、出力が論理
“0”となる。NOT回路40及び遅延回路41により、遅
延回路41の出力信号は、図10(f)のように、遅延回路4
1によりΔT3だけ遅れた信号となる。このΔT3はΔT4
より長く設定して、ラッチ回路42の出力信号が論理
“1”になっている時とオーバーラップしない様にして
いる。この結果、ANDゲート43の出力信号は図10
(g)のように論理“0”であり、ラッチ回路44の出力も
図10(b)のように論理“0”となる。このため、表示
手段30は周波数同調回路2が正常であることを示すこと
ができる。
First, the operation when the frequency tuning circuit 2 is normal will be described. The input signal shown in FIG. The frequency of this input signal is set within an allowable range of the reference frequency of the frequency tuning circuit 2. When the test signal shown in FIG. 10B is applied from the test signal output means 31 to the AND gate 29, the output signal of the AND gate 29 becomes as shown in FIG. As a result, the frequency tuning circuit 2
As shown in FIG. 10 (d), while the test signal is being applied (specifically, it is delayed by ΔT4), the tuning stops and a signal of logic “0” is output. The initial state of the output of the latch circuit 42 is logic “1”, and FIG.
As shown in (2), when the output signal of the frequency tuning circuit 2 falls from logic "1" to logic "0", the output becomes logic "0". The NOT circuit 40 and the delay circuit 41 output the output signal of the delay circuit 41 as shown in FIG.
The signal is delayed by ΔT3 due to 1. This ΔT3 is ΔT4
The setting is made longer so that the output signal of the latch circuit 42 does not overlap with the time when the output signal is at logic "1". As a result, the output signal of the AND gate 43 becomes as shown in FIG.
As shown in FIG. 10G, the logic is "0", and the output of the latch circuit 44 is also logic "0" as shown in FIG. Thus, the display means 30 can indicate that the frequency tuning circuit 2 is normal.

【0042】次に、周波数同調回路2の出力が論理
“1”に縮退故障する場合について述べる。図11(a)
の入力信号が端子1に印加され、図11(b)のテスト信
号がANDゲート29に印加され、ANDゲート29の出力
信号が図11(c)のようになっても、これとは無関係に
周波数同調回路2の出力信号が図11(d)のように論理
“1”に縮退故障になっている。この結果、ラッチ回路
42の出力信号は初期値の論理“1”のままとなる。遅延
回路41からは図11(f)に示す信号が出力されるため、
ANDゲート43の出力信号は図11(g)のようになる。
この結果、ラッチ回路44は時刻t1以降で論理“1”の
信号を出力し続ける。この信号が表示手段30に出力さ
れ、周波数同調回路2の異常が表示される。
Next, a case where the output of the frequency tuning circuit 2 causes a stuck-at fault to logic "1" will be described. FIG. 11 (a)
11 (b) is applied to the AND gate 29, and the output signal of the AND gate 29 becomes as shown in FIG. 11 (c), regardless of this. The output signal of the frequency tuning circuit 2 has a stuck-at fault of logic "1" as shown in FIG. As a result, the latch circuit
The output signal of 42 remains at the initial value of logic "1". Since the signal shown in FIG. 11F is output from the delay circuit 41,
The output signal of the AND gate 43 is as shown in FIG.
As a result, the latch circuit 44 continues to output a signal of logic "1" after time t1. This signal is output to the display means 30, and the abnormality of the frequency tuning circuit 2 is displayed.

【0043】さらに、周波数同調回路2の出力が論理
“0”に縮退故障する場合について図12を参照して述
べる。図12(a)〜図12(c)は図11(a)〜(c)と同一で
ある。周波数同調回路2の出力が図12(d)のように論
理“0”に故障しているため、ラッチ回路42の出力信号
は図12(e)に示すように初期値の論理“1”のままと
なる。遅延回路41からは図12(f)に示す信号が出力さ
れるため、ANDゲート43の出力信号図12(g)のよう
になる。この結果、ラッチ回路44は時刻t1以降で論理
“1”の信号を出力し続ける。この信号が表示手段30に
出力され、周波数同調回路2の異常が表示される。
Further, a case where the output of the frequency tuning circuit 2 causes a stuck-at fault to logic "0" will be described with reference to FIG. FIGS. 12A to 12C are the same as FIGS. 11A to 11C. Since the output of the frequency tuning circuit 2 has failed to logic "0" as shown in FIG. 12 (d), the output signal of the latch circuit 42 has the initial value of logic "1" as shown in FIG. 12 (e). Will remain. Since the signal shown in FIG. 12F is output from the delay circuit 41, the output signal of the AND gate 43 is as shown in FIG. 12G. As a result, the latch circuit 44 continues to output a signal of logic "1" after time t1. This signal is output to the display means 30, and the abnormality of the frequency tuning circuit 2 is displayed.

【0044】次に、図9に示す第5実施例において、整
流回路11を含め、これより前段の回路の診断について述
べる。回路すべてが正常の場合をまず述べる。端子1に
は図13(a)の入力信号が印加され、図13(b)のテスト
信号が出力されると、図10と同様に、周波数同調回路
2の出力信号は図13(d)のようになる。遅延回路36
は、図13(e)のようにテスト信号の立上がり時のみ遅
れた信号を出力する。整流回路11は、周波数同調回路2
の出力信号が図13(d)であるため、図13(f)のように
なる。この結果、電圧検出回路16の出力信号は図13
(g)のようになる。このため、ANDゲート37の出力は
図13(h)のように常に論理“0”となり、ラッチ回路3
8の出力信号も図13(i)のように論理“0”となる。従
って、表示手段46は何ら異常が発生していないことを表
示する。
Next, in the fifth embodiment shown in FIG. 9, the diagnosis of circuits upstream of the rectifier circuit 11, including the rectifier circuit 11, will be described. First, the case where all circuits are normal will be described. When the input signal shown in FIG. 13A is applied to the terminal 1 and the test signal shown in FIG. 13B is output, the output signal of the frequency tuning circuit 2 becomes the same as that shown in FIG. Become like Delay circuit 36
Outputs a signal delayed only when the test signal rises as shown in FIG. The rectifier circuit 11 is a frequency tuning circuit 2
13 (d), the output signal is as shown in FIG. 13 (f). As a result, the output signal of the voltage detection circuit 16 is
(g). As a result, the output of the AND gate 37 always becomes logic "0" as shown in FIG.
The output signal of 8 also becomes logic "0" as shown in FIG. Accordingly, the display means 46 indicates that no abnormality has occurred.

【0045】次に、入力信号が異常となる場合について
述べる。端子1に印加される入力信号が図14(a)のよ
うになったとする。この結果、周波数同調回路2からの
出力信号は図14(d)のようになる。テスト信号出力手
段31からは、図14(b)に示すようにテスト信号を出力
していないので、遅延回路36の出力信号は図14(e)に
示すように、論理“1”のままである。整流回路11の出
力信号は、図14(f)に示すように時刻t2でほぼ0ボル
トになるため、電圧検出回路16の出力信号は図14(g)
のようになる。この結果、ANDゲート37の出力信号は
図14(h)のようになり、ラッチ回路38の出力は図14
(i)のように、時刻t2以降で論理“1”の信号が出力さ
れ続ける。表示手段46は、時刻t2で、整流回路11を含
め、これより前段の回路に異常があることを表示する。
Next, a case where the input signal becomes abnormal will be described. It is assumed that the input signal applied to the terminal 1 is as shown in FIG. As a result, the output signal from the frequency tuning circuit 2 is as shown in FIG. Since the test signal is not output from the test signal output means 31 as shown in FIG. 14 (b), the output signal of the delay circuit 36 remains at logic "1" as shown in FIG. 14 (e). is there. Since the output signal of the rectifying circuit 11 becomes almost 0 volt at time t2 as shown in FIG. 14 (f), the output signal of the voltage detecting circuit 16 becomes
become that way. As a result, the output signal of the AND gate 37 becomes as shown in FIG.
As shown in (i), the signal of logic "1" is continuously output after time t2. The display means 46 displays at time t2 that there is an abnormality in circuits upstream of the rectifier circuit 11, including the rectifier circuit 11.

【0046】上記異常例では、入力信号が異常となる場
合を示したが、整流回路11の直流電圧が喪失するような
異常が発生すれば、電圧検出回路16の出力信号は図14
(g)のように変化するので、この変化で異常を検出する
ことが可能となる。
In the above-mentioned abnormal example, the case where the input signal becomes abnormal is shown. However, if an abnormality occurs such that the DC voltage of the rectifier circuit 11 is lost, the output signal of the voltage detecting circuit 16 becomes the signal shown in FIG.
Since it changes as shown in (g), it is possible to detect an abnormality based on this change.

【0047】最後に、スイッチ9を含め、これより前段
の回路の診断について述べるが、まず回路全体が正常な
場合を説明する。端子1に図15(a)に示す入力信号が
印加され、図15(b)のテスト信号が出力されると、図
10と同様に、図15(d)に示す信号が周波数同調回路
2から出力される。遅延回路45は、図15(e)に示すよ
うに、図15(b)のテスト信号に対してΔT5だけ遅れた
信号を出力する。整流回路11は、周波数同調回路2の出
力の信号が図15(d)の波形であるため、図15(f)に示
す電圧を出力する。この結果、負荷10に流れる負荷電流
は、図15(g)のようになり、この電流はカレント・ト
ランス47によって検出される。
Finally, the diagnosis of the circuits before the switch including the switch 9 will be described. First, the case where the entire circuit is normal will be described. When the input signal shown in FIG. 15A is applied to the terminal 1 and the test signal shown in FIG. 15B is output, the signal shown in FIG. Is output. The delay circuit 45 outputs a signal delayed by ΔT5 from the test signal of FIG. 15B, as shown in FIG. The rectifier circuit 11 outputs the voltage shown in FIG. 15F because the output signal of the frequency tuning circuit 2 has the waveform of FIG. As a result, the load current flowing through the load 10 is as shown in FIG. 15 (g), and this current is detected by the current transformer 47.

【0048】カレント・トランス47によって検出された
信号は、テスト信号出力手段31と電流変化検出手段35に
入力される。テスト信号出力手段31は、この検出信号を
もとにして、負荷電流がゼロの時(図15の時刻t3)
に、テスト信号を出力するようにしている。これは、テ
スト信号印加時に負荷電流が大きく変化して、電磁ノイ
ズが発生することのない様にしているためである。電源
8が直流電源の場合には、このようなことが実現できな
いため、カレント・トランス47の出力信号をテスト信号
出力手段31に印加する必要はない。
The signal detected by the current transformer 47 is input to the test signal output means 31 and the current change detection means 35. The test signal output means 31 determines whether the load current is zero based on the detection signal (time t3 in FIG. 15).
Then, a test signal is output. This is because the load current does not greatly change when a test signal is applied, and electromagnetic noise is not generated. If the power supply 8 is a DC power supply, this cannot be realized, so that it is not necessary to apply the output signal of the current transformer 47 to the test signal output means 31.

【0049】電流変化検出手段35は、テスト信号印加時
の電流の変化を検出するが、例えば、特願平1-232880の
「電磁機器及びその駆動回路のオンライン診断装置」に記
載されている入力信号追従型比較回路を用いた電流変化
検出手段で構成できる。この場合、電流変化検出手段35
の出力信号は、図15(h)のようになる。この結果、ラ
ッチ回路34の出力信号は図15(i)のようになり、AN
Dゲート32の出力信号は図15(j)のようになる。従っ
て、ラッチ回路33の出力信号は、図15(k)のようにな
り、表示手段39は回路全体が正常であることを表示す
る。
The current change detecting means 35 detects a change in current when a test signal is applied. For example, an input described in “Online Diagnosis Apparatus for Electromagnetic Devices and Their Drive Circuits” of Japanese Patent Application No. 1-232880 is disclosed. It can be constituted by current change detecting means using a signal following comparison circuit. In this case, the current change detection means 35
Is as shown in FIG. 15 (h). As a result, the output signal of the latch circuit 34 becomes as shown in FIG.
The output signal of the D gate 32 is as shown in FIG. Therefore, the output signal of the latch circuit 33 is as shown in FIG. 15 (k), and the display means 39 indicates that the entire circuit is normal.

【0050】次に、スイッチ9が閉故障の場合について
述べる。端子1に図16(a)の入力信号が印加され、図
16(b)のテスト信号が出力されると、図15と同様
に、図16(d)に示す信号が周波数同調回路2から出力
され、整流回路11の出力は図16(f)の電圧波形とな
る。スイッチ9は閉故障になっているため、負荷電流は
図16(g)のように、時刻t3からt4の期間でテスト信
号に対して何ら変化しない交流電流となる。このため、
電流変化検出手段35の出力信号は図16(h)のように、
常に論理“1”の信号となる。この結果、図16(i)の
ようにラッチ回路34の出力も論理“1”のままとなり、
ANDゲート32は図16(j)の信号を出力する。このた
め、ラッチ回路33は、時刻t4以後で論理“1”となる
信号を出し続ける。表示手段39は、時刻t4以後でスイ
ッチ9を含め、これより前段の回路に異常があることを
表示する。この場合、整流回路11までは正しく動作して
いるため、表示手段46は整流回路11を含め、これより前
段の回路は正常であることを表示している。従って、表
示手段46と表示手段36の表示結果から、スイッチ9が異
常であると判断することが可能である。
Next, a case where the switch 9 has a closed fault will be described. When the input signal shown in FIG. 16A is applied to the terminal 1 and the test signal shown in FIG. 16B is output, the signal shown in FIG. 16D is output from the frequency tuning circuit 2 as in FIG. As a result, the output of the rectifier circuit 11 has the voltage waveform shown in FIG. Since the switch 9 has a closed failure, the load current is an alternating current that does not change at all with respect to the test signal during the period from time t3 to t4, as shown in FIG. For this reason,
The output signal of the current change detecting means 35 is as shown in FIG.
It always becomes a signal of logic "1". As a result, the output of the latch circuit 34 also remains at the logic "1" as shown in FIG.
The AND gate 32 outputs the signal shown in FIG. For this reason, the latch circuit 33 continues to output a signal that becomes logic "1" after time t4. The display means 39 displays after the time t4 that there is an abnormality in the circuits at the preceding stage including the switch 9. In this case, since the operation up to the rectifier circuit 11 is correct, the display means 46 indicates that the circuits at the preceding stage including the rectifier circuit 11 are normal. Therefore, it is possible to determine that the switch 9 is abnormal from the display results of the display means 46 and the display means 36.

【0051】上記例では、スイッチが閉故障の場合を示
したが、開故障の場合は、負荷電流が流れず、電流変化
検出手段35の出力信号は図16(t)と同じになるため、
同様の結果が得られ、スイッチ9の異常を特定すること
ができる。
In the above example, the case where the switch is closed is shown. However, when the switch is opened, no load current flows and the output signal of the current change detecting means 35 becomes the same as that shown in FIG.
A similar result is obtained, and abnormality of the switch 9 can be specified.

【0052】以上述べたように、負荷が動作しない時間
幅のテスト信号を周波数監視手段14の入力段に印加し
て、これに対する各回路の応答を検出することにより、
各回路の異常を検出して表示することが可能となる。
As described above, by applying a test signal having a time width during which the load does not operate to the input stage of the frequency monitoring means 14 and detecting the response of each circuit to this,
An abnormality in each circuit can be detected and displayed.

【0053】さらに、図9に示したフェイルセーフ回路
は図1のフェイルセーフ回路を例としたが、周波数監視
手段14より後段回路は図3,図6ともすべて図1と同一
であるので、図9の診断機能及び診断回路がこれらのフ
ェイルセーフ回路に適用できる。
Further, although the fail-safe circuit shown in FIG. 9 is an example of the fail-safe circuit shown in FIG. 1, the circuits subsequent to the frequency monitoring means 14 are the same as those shown in FIG. Nine diagnostic functions and diagnostic circuits can be applied to these fail-safe circuits.

【0054】図17は本発明の第6実施例に係る安全保
護装置の実施例である。この安全保護装置は、センサS
1〜SNの出力信号が基準値を越えるか否かを比較手段D
1〜DNで各々比較し、基準値を越える場合には、負荷1
0'を駆動させるためのトリップ信号が比較手段D1〜DN
から各々出力される。演算手段52は、各々の比較手段D
1〜DNの出力信号を取り込み、論理和等の演算を実行し
て、負荷10'を駆動するための論理“0”の信号を出力
する。この信号は、NOT回路66を介して基準周波数信
号出力手段65に入力される。基準周波数信号出力手段65
は、基準周波数発生手段53とANDゲート54から成って
おり、演算手段52の出力信号が論理“1”の場合は、基
準周波数信号出力手段65からは論理“0”の信号が出力
され、演算手段52の出力信号が論理“0”の場合は、基
準周波数発生手段53からの基準周波数信号が出力され
る。この基準周波数信号は55,57,56から成る伝送系を
介してフェイルセーフ回路12に出力される。フェイルセ
ーフ回路12の出力信号でスイッチ9が制御され、負荷1
0'が動作する。
FIG. 17 shows an embodiment of the safety protection device according to the sixth embodiment of the present invention. This safety protection device has a sensor S
Comparing means D for determining whether the output signals of 1 to SN exceed the reference value
1 to DN, and if it exceeds the reference value, load 1
The trip signals for driving 0 'are compared with the comparing means D1 to DN.
Is output from each. The calculating means 52 is provided with each comparing means D
It takes in the output signals of 1 to DN, executes an operation such as a logical sum, and outputs a signal of logic "0" for driving the load 10 '. This signal is input to the reference frequency signal output means 65 via the NOT circuit 66. Reference frequency signal output means 65
Is composed of a reference frequency generation means 53 and an AND gate 54. When the output signal of the calculation means 52 is logic "1", a signal of logic "0" is output from the reference frequency signal output means 65, When the output signal of the means 52 is logic “0”, the reference frequency signal from the reference frequency generation means 53 is output. This reference frequency signal is output to the fail-safe circuit 12 via a transmission system including 55, 57, and 56. The switch 9 is controlled by the output signal of the fail-safe circuit 12, and the load 1
0 'works.

【0055】一般に、負荷10'はプラント等の現場に設
置され、演算手段52はプラント制御室等に設置される場
合が多いため、両者を光伝送系で接続して耐ノイズ性を
向上させることが考えられる。このため、55を光送信
器、57を光ケーブル、56を光受信器とすることが有効で
ある。図17に示すフェイルセーフ回路12は図9に示し
たフェイルセーフ回路を用いているが、図1,図3また
は図6に示したフェイルセーフ回路であっても良い。
In general, the load 10 ′ is installed at a site such as a plant, and the arithmetic unit 52 is often installed at a plant control room or the like. Therefore, both are connected by an optical transmission system to improve noise resistance. Can be considered. Therefore, it is effective to set 55 as an optical transmitter, 57 as an optical cable, and 56 as an optical receiver. Although the fail-safe circuit 12 shown in FIG. 17 uses the fail-safe circuit shown in FIG. 9, the fail-safe circuit shown in FIG. 1, FIG. 3 or FIG.

【0056】また、演算手段52は処理性能の観点からマ
イクロコンピュータ等の計算機処理機能を有する手段と
することが有効である。なお、図6のフェイルセーフ回
路を用いた場合には、基準周波数発生手段53は、例えば
図5に示す信号合成手段53'のように、出力周波数の異
なる基準信号発生手段531,532からの信号をANDゲー
ト533で合成して作成される基準周波数信号を出力する
手段にする必要がある。
It is effective that the arithmetic means 52 is a means having a computer processing function such as a microcomputer from the viewpoint of processing performance. In the case where the fail-safe circuit of FIG. 6 is used, the reference frequency generating means 53 outputs signals from the reference signal generating means 531 and 532 having different output frequencies, for example, like a signal synthesizing means 53 'shown in FIG. Need to be output as a means for outputting a reference frequency signal created by combining with the AND gate 533.

【0057】フェイルセーフ回路12の診断回路によって
得られる診断結果は、ORゲート48に入力され、49,5
8,50からなる伝送系を介して、中央的制御室等に設置
される表示手段51に表示される。ここで、伝送系は、光
送信器49,光ケーブル58,光受信器50からなる光伝送系
とすることが耐ノイズ性の点で有効である。以上のよう
に安全保護装置を構成すると、演算手段52の駆動電源喪
失により、演算手段52の出力がハイ・インピーダスにな
ることにより、論理的に“1”の信号が演算手段52から
出力される故障や、演算手段52の出力ケーブルの断線や
コネクタの接続不良により、等価的に論理“1”の信号
が演算手段52から出力される故障や、基準周波数信号出
力手段65から基準周波数信号が喪失する故障や、伝送系
やフェイルセーフ回路の故障等のいずれの故障が発生し
ても、フェイルセーフ回路路12の機能により、負荷10'
をフェイルセーフ側に動作させることが可能である。し
かも、このフェイルセーフ回路12は、前述した様に基準
周波数信号の周波数を比較的高い周波数にあらかじめ規
定しておくことにより、高速応答性を得ることが可能で
あるため、フェイルセーフ回路を用いた安全保護装置の
高速応答が実現できる。
The diagnostic result obtained by the diagnostic circuit of the fail-safe circuit 12 is input to the OR gate 48,
The information is displayed on a display means 51 installed in a central control room or the like via a transmission system including 8, 50. Here, it is effective in terms of noise resistance that the transmission system is an optical transmission system including the optical transmitter 49, the optical cable 58, and the optical receiver 50. When the safety protection device is configured as described above, the output of the arithmetic means 52 becomes high impedance due to the loss of the drive power supply of the arithmetic means 52, so that a logical "1" signal is output from the arithmetic means 52. Or a failure in which a signal of logic "1" is equivalently output from the arithmetic means 52 or a reference frequency signal from the reference frequency signal output means 65 Even if any failures such as a failure to be lost or a failure in the transmission system or the fail-safe circuit occur, the function of the fail-safe circuit path 12 causes the load 10 ′ to fail.
Can be operated on the fail-safe side. In addition, since the fail-safe circuit 12 can obtain a high-speed response by previously defining the frequency of the reference frequency signal to a relatively high frequency as described above, a fail-safe circuit is used. High-speed response of the safety protection device can be realized.

【0058】なお、演算手段52が論理“0”に故障する
場合は、フェイルセーフ性が確保できないので、これに
ついては図18のように安全保護装置を構成して対応す
る。図18に示す第7実施例に係る安全保護装置では、
演算手段52と基準周波数信号出力手段65間に設けた論理
回路にて、上記故障に対処する。演算手段52は、2つの
出力信号59,60を出力するが、負荷10'を動作させる場
合にはこの両信号は互いに論理が異なっており、一方が
論理“1”であれば他方は論理“0”である。この両信
号はNOT回路68,69及びAND61,62を介して排地的
論理和回路(EOR回路)63に入力される。テスト回路64
の出力信号は通常論理“1”であるため、該EOR回路
63には論理“1”と“0”の上記両信号が入力され、そ
の出力は常に“1”となる。この結果、基準周波数信号
出力手段65から、負荷10'を動作させるための基準周波
数信号が出力される。しかも、演算手段52は、出力信号
59,60の論理値を交互に交えて出力することにより、演
算手段52の出力が論理“0”に縮退故障しても、基準周
波数信号出力手段65から常に基準周波数信号が出力され
ることはない。
If the arithmetic means 52 fails to logic "0", fail-safeness cannot be ensured, so a safety protection device is configured as shown in FIG. In the safety protection device according to the seventh embodiment shown in FIG.
A logic circuit provided between the arithmetic means 52 and the reference frequency signal output means 65 copes with the above failure. The operation means 52 outputs two output signals 59 and 60. When the load 10 'is operated, the two signals have different logics. If one is logic "1", the other is logic "1". 0 ". These two signals are input to an exclusive OR circuit (EOR circuit) 63 via NOT circuits 68 and 69 and AND 61 and 62. Test circuit 64
Is normally logic "1", the EOR circuit
Both signals of logic "1" and "0" are input to 63, and the output is always "1". As a result, a reference frequency signal for operating the load 10 'is output from the reference frequency signal output means 65. Moreover, the calculating means 52 outputs the output signal
By alternately outputting the logical values of 59 and 60, the reference frequency signal output means 65 can always output the reference frequency signal even if the output of the operation means 52 is stuck at logic "0". Absent.

【0059】つまり、この場合もフェイルセーフ性が確
保されることになる。負荷10'を動作させない場合は、
演算手段52は、出力信号59,60として同一の論理“1”
又は“0”を出力する。この結果、EOR回路63の両入
力が同一論理の信号であるため、その出力は論理“0”
となり、基準周波数信号出力手段65の出力も論理“0”
となる。
That is, also in this case, the fail-safe property is ensured. When not operating the load 10 '
The operation means 52 outputs the same logic "1" as the output signals 59 and 60.
Alternatively, “0” is output. As a result, since both inputs of the EOR circuit 63 are signals of the same logic, the output thereof is logic "0".
And the output of the reference frequency signal output means 65 is also logic "0".
Becomes

【0060】以上のように構成した場合に、EOR回路
63自体が論理“1”の信号を出力するように故障するこ
とが考えられる。これに対しては、基準周波数信号のパ
ルス幅よりも短かい論理“0”のテスト信号をAND61
及び62に出力し、EOR回路63の論理“1”故障を検出
する。該テスト信号が印加されると、ANDゲート61及
び62の出力が論理“0”となり、EOR回路63の出力も
論理“0”になるため、この出力信号を検出することに
より、EOR回路63の故障を検出できる。
In the case of the above configuration, the EOR circuit
It is conceivable that 63 itself fails to output a signal of logic "1". In response to this, a test signal of logic "0" shorter than the pulse width of the reference frequency signal is output to the AND61.
And 62 to detect a logic "1" failure of the EOR circuit 63. When the test signal is applied, the outputs of the AND gates 61 and 62 become logic "0", and the output of the EOR circuit 63 also becomes logic "0". Failure can be detected.

【0061】また、演算手段52は、NOT回路68,69の
出力信号及びEOR回路63の出力信号を入力しており、
演算手段52が論理値の異なる2つの信号を交互に出力す
る毎に、これらの信号を取り込んで、NOT回路68,6
9、AND回路61,62、及びEOR回路63に故障が発生
していないか否か診断し、故障がある場合には、表示手
段70にその旨を表示する。また、表示手段67は、EOR
回路63のテスト結果を表示する手段である。
The operation means 52 receives the output signals of the NOT circuits 68 and 69 and the output signal of the EOR circuit 63,
Each time the calculating means 52 alternately outputs two signals having different logical values, these signals are fetched and the NOT circuits 68, 6
9. A diagnosis is made as to whether a failure has occurred in the AND circuits 61, 62 and the EOR circuit 63, and if there is a failure, the fact is displayed on the display means 70. In addition, the display means 67 uses the EOR
This is a means for displaying the test result of the circuit 63.

【0062】ここで、制御手段71は、演算手段52,NO
T回路68,69、ANDゲート61,62、EOR回路63及び
テスト回路64を集約し、一体化したものであるが、これ
により、不要な配線や電源が不要になり、より一層信頼
性を向上させることができる。この制御手段71をLSI
化すれば信頼性は一層向上する。
Here, the control means 71 determines whether the arithmetic means 52, NO
T circuits 68 and 69, AND gates 61 and 62, EOR circuit 63 and test circuit 64 are integrated and integrated, but this eliminates unnecessary wiring and power supply, further improving reliability. Can be done. This control means 71
The reliability will be further improved.

【0063】以上の図17,図18の例では安全保護装
置として述べた演算手段52から後段のフェイルセーフ回
路12及びスイッチ9までの回路については汎用的であ
り、各分野でフェイルセーフ機能を必要とする用途に適
用可能である。
In the examples shown in FIGS. 17 and 18, the circuits from the calculating means 52, which is described as a safety protection device, to the fail-safe circuit 12 and the switch 9 at the subsequent stage are general-purpose, and a fail-safe function is required in each field. It can be applied to the use.

【0064】以上述べたように、図17及び図18の構
成は、安全性と高速応答性が要求される一用途である安
全保護装置に適し、しかも各回路の診断が可能であるた
め、フェイルセーフ機能が動作した場合に、早期異常個
所を特定し、修理して、再度システムを早期に立上げる
ことが可能であり、稼働率の高い安全保護装置を提供で
きる。
As described above, the configuration shown in FIGS. 17 and 18 is suitable for a safety protection device, which is one application requiring safety and high-speed response, and can diagnose each circuit. When the safe function operates, it is possible to identify an early abnormal part, repair it, and start up the system again early, and provide a safety protection device with a high operation rate.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明の安全保護装置によれば、入力信
号の周波数が基準範囲か否かを検出し、基準範囲から逸
脱した場合にフェイルセーフ回路を動作させるため、周
波数が直流になる前にフェイルセーフの機能を働かせる
ことができ、しかも、基準周波数を比較的高い周波数に
設置しておくことにより、基準範囲からの逸脱も早期に
検出できるため、高速応答のフェイルセーフ機能を実現
でき、システムの応答性を高めることができる。また、
安全保護装置のどの部分に異常があるかをオンラインで
検出する診断回路を付加することにより、フェイルセー
フ動作時の異常箇所や、動作する前に異常箇所を同定で
き、修理を早期に完了させることが可能になる。
According to the safety protection device of the present invention, it is detected whether or not the frequency of the input signal is within the reference range, and when the frequency deviates from the reference range, the fail-safe circuit is operated. In addition, by setting the reference frequency at a relatively high frequency, it is possible to detect the deviation from the reference range at an early stage. The responsiveness of the system can be improved. Also,
By adding a diagnostic circuit that detects on-line which part of the safety device has an abnormality, it is possible to identify the abnormal part during the fail-safe operation and the abnormal part before the operation, and complete the repair early. Becomes possible.

【0066】さらに、安全保護装置を動作させための指
令を出力する演算手段と負荷を駆動する回路までをオン
ラインで診断することが可能となるため、安全保護装置
のフェイルセーフ性及び信頼性をより一層向上させるこ
とが可能であり、しかもフェイルセーフ機能の応答性が
速いため、信頼性、安全性及び高速応答性に優れている
安全保護装置が提供でき、その工業的価値は極めて高
い。
Further, since it is possible to diagnose online the operation means for outputting a command for operating the safety protection device and the circuit for driving the load, the fail-safety and reliability of the safety protection device can be further improved. Since it can be further improved and the response of the fail-safe function is fast, a safety protection device excellent in reliability, safety and high-speed response can be provided, and its industrial value is extremely high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る安全保護装置の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a security device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の各部の動作波形図である。FIG. 2 is an operation waveform diagram of each part of the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施例に係る安全保護装置の構成
図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a security device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】第2実施例の各部の動作波形図である。FIG. 4 is an operation waveform diagram of each part of the second embodiment.

【図5】信号合成手段の一例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an example of a signal combining unit.

【図6】本発明の第3実施例に係る安全保護装置の構成
図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a security device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】第3実施例の各部の動作波形図である。FIG. 7 is an operation waveform diagram of each part of the third embodiment.

【図8】本発明の第4実施例に係る診断回路付き安全保
護装置の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a safety protection device with a diagnostic circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5実施例に係る診断回路付き安全保
護装置の構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a safety protection device with a diagnostic circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】第5実施例において周波数同調回路が正常な
場合の各部の動作波形図である。
FIG. 10 is an operation waveform diagram of each unit when the frequency tuning circuit is normal in the fifth embodiment.

【図11】第5実施例において周波数同調回路の出力が
論理“1”に縮退故障した時の各部の動作波形図であ
る。
FIG. 11 is an operation waveform diagram of each unit when the output of the frequency tuning circuit has a stuck-at fault of logic “1” in the fifth embodiment.

【図12】第5実施例において周波数同調回路の出力が
論理“0”に縮退故障した時の各部の動作波形図であ
る。
FIG. 12 is an operation waveform diagram of each unit when the output of the frequency tuning circuit has a stuck-at fault of logic “0” in the fifth embodiment.

【図13】第5実施例において整流回路より前段側の回
路が正常な場合の各部の動作波形図である。
FIG. 13 is an operation waveform diagram of each unit when a circuit upstream of the rectifier circuit is normal in the fifth embodiment.

【図14】第5実施例において整流回路より前段側の回
路が異常な場合の各部の動作波形図である。
FIG. 14 is an operation waveform diagram of each unit when a circuit upstream of the rectifier circuit is abnormal in the fifth embodiment.

【図15】第5実施例においてスイッチより前段側の回
路が正常な場合の各部の動作波形図である。
FIG. 15 is an operation waveform diagram of each section when a circuit upstream of a switch is normal in the fifth embodiment.

【図16】第5実施例においてスイッチが閉故障した場
合の各部の動作波形図である。
FIG. 16 is an operation waveform diagram of each unit when a switch fails in the fifth embodiment.

【図17】本発明の第6実施例に係る安全保護装置の構
成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram of a security device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第7実施例に係る安全保護装置の構
成図である。
FIG. 18 is a configuration diagram of a security device according to a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…周波数同調回路、14…周波数監視手段、5…トラン
ス、11…整流回路、9…スイッチ、10…負荷、12…フェ
イルセーフ回路(安全保護装置)、15…基準信号出力手
段、16…電圧検出手段、31…テスト信号出力手段、35…
電流変化検出手段、52…演算手段、63…排他的論理和回
路、65…基準用波数信号出力手段、53…基準周波数発生
手段、53'…信号合成手段、531,532…基準信号発生手
段。
2 frequency tuning circuit, 14 frequency monitoring means, 5 transformer, 11 rectifier circuit, 9 switch, 10 load, 12 fail-safe circuit (safety protection device), 15 reference signal output means, 16 voltage Detecting means, 31 ... test signal output means, 35 ...
Current change detection means, 52 arithmetic means, 63 exclusive OR circuit, 65 reference wave number signal output means, 53 reference frequency generation means, 53 'signal synthesis means, 531 and 532 reference signal generation means.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ラント安全保護系の負荷を制御するス
イッチの直流駆動電圧を生成する安全保護装置におい
て、入力信号の周波数が基準範囲内にあるか否かを監視
する周波数監視手段と、該周波数監視手段が基準範囲内
の周波数を検出しているときのみ前記入力信号を出力す
るゲート手段と、該ゲート手段の出力信号から前記直流
駆動電圧を生成して前記スイッチに出力する手段とを備
えることを特徴とするプラント安全保護系の安全保護装
置。
1. A security device for generating a DC driving voltage of the switch for controlling the load of the plant safety protection system, and the frequency monitoring means for monitoring whether the frequency of the input signal is within the reference range, the Gate means for outputting the input signal only when the frequency monitoring means detects a frequency within the reference range; and means for generating the DC drive voltage from the output signal of the gate means and outputting the DC drive voltage to the switch. security device characteristics and to pulp plant safety protection system that.
【請求項2】ラント安全保護系の負荷を制御するス
イッチの直流駆動電圧を、矩形波信号あるいは交流信号
で成る入力信号を整流手段で整流し生成する安全保護装
置において、前記入力信号の周波数が基準範囲内にある
か否かを監視する周波数監視手段と、該周波数監視手段
が前記入力信号の周波数が前記基準範囲からの逸脱した
ことを検出したとき該入力信号の前記整流手段への出力
を遮断するゲート手段とを備えることを特徴とするプ
ント安全保護系の安全保護装置。
2. A method switches the DC driving voltage for controlling the load of the plant safety protection system, the security device for generating and rectifies the input signal composed of a rectangular wave signal or the AC signal by the rectifier means, the frequency of the input signal Frequency monitoring means for monitoring whether or not the input signal is within a reference range, and outputting the input signal to the rectifying means when the frequency monitoring means detects that the frequency of the input signal deviates from the reference range. security device characteristics and to pulp La <br/> cement safety protection system that comprises a gate means for blocking.
【請求項3】 矩形波信号あるいは交流信号を入力信号
とし該入力信号を整流してプラント安全保護系の負荷を
制御するスイッチの直流駆動電圧として出力する安全保
護装置において、前記入力信号の周波数を監視する周波
数監視手段と、該周波数監視手段の監視している周波数
が基準範囲内のときは前記入力信号から生成した前記直
流駆動電圧を出力させ該周波数が前記基準範囲から逸脱
したとき該入力信号の整流を遮断して前記負荷を安全側
に制御する手段とを備えることを特徴とするプラント安
全保護系の安全保護装置。
3. A security device for outputting a DC driving voltage of the switch to a rectangular wave signal or AC signal as an input signal by rectifying the input signal for controlling the load of the plant safety protection system, the frequency of the input signal Frequency monitoring means for monitoring the DC drive voltage generated from the input signal when the frequency monitored by the frequency monitoring means is within a reference range, and outputting the DC drive voltage when the frequency deviates from the reference range. security device characteristics and to pulp plant safety protection system that comprises a means for controlling the safe side the load by blocking the commutation signal.
【請求項4】 矩形波信号あるいは交流信号を入力信号
とし該入力信号の周波数を監視する周波数監視手段と、
該周波数監視手段が基準範囲内の周波数を検出している
とき前記入力信号を出力し前記周波数が前記基準範囲か
ら逸脱したとき該出力を遮断するゲート手段と、該ゲー
ト手段からの出力信号のうち交流成分のみ通過させるト
ランスと、該トランスの出力信号を整流しプラント安全
保護系の負荷を制御するスイッチの直流駆動電圧として
出力する整流手段とを備えることを特徴とするプラント
安全保護系の安全保護装置。
4. A frequency monitoring means for receiving a rectangular wave signal or an AC signal as an input signal and monitoring the frequency of the input signal;
Gate means for outputting the input signal when the frequency monitoring means detects a frequency within the reference range and cutting off the output when the frequency deviates from the reference range; a transformer passes only AC components, features and to pulp plant safety protection system further comprising a rectifying means for outputting a DC driving voltage of the switch for controlling the load of the plant safety protection system rectifies the output signal of the transformer Safety protection device.
【請求項5】 矩形波信号あるいは交流信号を入力信号
とし該入力信号の周波数を監視する周波数監視手段と、
該周波数監視手段が基準範囲内の周波数を検出している
とき前記入力信号を出力し前記周波数が前記基準範囲か
ら逸脱したとき該出力を遮断するゲート手段と、該ゲー
ト手段からの出力信号のうち直流成分をカットして出力
するトランスと、該トランスの出力信号を整流しプラン
ト安全保護系の負荷を制御するスイッチの直流駆動電圧
として出力する整流手段とを備えることを特徴とするプ
ラント安全保護系の安全保護装置。
5. A frequency monitoring means for receiving a rectangular wave signal or an AC signal as an input signal and monitoring the frequency of the input signal.
Gate means for outputting the input signal when the frequency monitoring means detects a frequency within the reference range and cutting off the output when the frequency deviates from the reference range; characterized in that it comprises a transformer and outputting the cut a DC component, and a rectifying means for outputting a DC driving voltage of the switch for controlling the load of the rectification plan <br/> preparative safety protection system the output signal of the transformer and to pulp <br/> Holland safety protection system security device.
【請求項6】 矩形波信号あるいは交流信号を入力信号
とし該入力信号の周波数を監視する周波数監視手段と、
該周波数監視手段が基準範囲内の周波数を検出している
とき前記入力信号を出力し前記周波数が前記基準範囲か
ら逸脱したとき該出力を遮断するゲート手段と、該ゲー
ト手段からの出力信号のうち交流成分のみ通過させるト
ランスと、該トランスの出力信号を整流しプラント安全
保護系の負荷を制御するスイッチの直流駆動電圧として
出力する整流手段と、前記周波数監視手段の出力信号が
前記入力信号の前記基準範囲からの逸脱を示したとき故
障発生を出力する第1診断手段と、前記整流手段から出
力される直流電圧を監視し該直流電圧が所定電圧に達し
ていないとき故障発生を出力する第2診断手段とを備え
ることを特徴とするプラント安全保護系の安全保護装
置。
6. A rectangular wave signal or an AC signal is input to an input signal.
Frequency monitoring means for monitoring the frequency of the input signal,
The frequency monitoring means detects a frequency within the reference range
When the input signal is output and the frequency is in the reference range
Gate means for shutting off the output when deviating from
Of the output signal from the
Lance and rectify the output signal of the transformer to ensure plant safety
As the DC drive voltage of the switch that controls the load of the protection system
Rectifying means for outputting, and an output signal of the frequency monitoring means
When the input signal indicates a deviation from the reference range.
A first diagnostic means for outputting a fault occurrence;
Monitor the applied DC voltage, and when the DC voltage reaches a predetermined voltage,
Second diagnostic means for outputting a fault occurrence when not
Safety protection system for plant safety protection system
Place.
【請求項7】ラント安全保護系の負荷を制御するフ
ェールセーフ回路を備える安全保護装置において、前記
負荷を駆動するときに矩形波信号あるいは交流信号を発
信しトリップ信号が発生したとき前記発信を遮断する周
波数発生手段と、該周波数発生手段の発信した信号を光
信号に変換して光ケーブルを伝播させ受信側で該光信号
を電気信号に変換する光伝送系と、該光伝送系を通して
受信し電気信号に変換された信号を入力信号とする請求
項1乃至請求項のいずれかに記載の安全保護装置とを
備えることを特徴とするプラント安全保護系の安全保護
装置。
7. The security device comprising a fail safe circuit for controlling the load of the plant safety protection system, the outgoing when trip signal transmits a square wave signal or the AC signal is generated when driving the load Frequency generating means for cutting off, an optical transmission system for converting a signal transmitted from the frequency generating means to an optical signal, propagating the optical cable, and converting the optical signal to an electric signal on the receiving side, and receiving the signal through the optical transmission system. security device and security device characteristics and to pulp plant safety protection system that comprises of any one of claims 1 to 6 as an input signal a signal converted into an electrical signal.
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