JP2683970B2 - リレー装置の動作能力を確認する方法 - Google Patents
リレー装置の動作能力を確認する方法Info
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- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/22—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
- G06F11/2205—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing using arrangements specific to the hardware being tested
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
- G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
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- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
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- G06F11/202—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where processing functionality is redundant
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- G06F11/2097—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements maintaining the standby controller/processing unit updated
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リレーの故障を検出す
る装置および方法に関するものであり、更に詳しくいえ
ば、装置がそれの正常な意図する機能（すなわち、オン
ライン）を実行している間に、誤りの場合に装置の冗長
機器すなわちバックアップ機器に切り換えるために用い
られるリレーを含めて、リレーネットワークにおける障
害を検出する方法および装置に関するものである。
る装置および方法に関するものであり、更に詳しくいえ
ば、装置がそれの正常な意図する機能（すなわち、オン
ライン）を実行している間に、誤りの場合に装置の冗長
機器すなわちバックアップ機器に切り換えるために用い
られるリレーを含めて、リレーネットワークにおける障
害を検出する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４，１３３，０２７号および
第４，１４１，０６６号明細書に記載されているような
バックアッププロセス制御装置を有するプロセス制御装
置は専用ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読出
専用メモリ（ＲＯＭ）を含む。バックアップ制御装置は
ほとんど遊んでいるか、ある種のバックアップタスクを
行うことができるが、プロセス制御機能に直接関連ない
タスクは行わない。主なプロセス制御装置の１つにおけ
る障害が検出されると、主制御器の動作を行うために、
故障した制御装置のＲＡＭに記憶されているデータをバ
ックアップ制御装置のＲＡＭへ転送せねばならない。そ
れらの装置は１：Ｎの冗長装置を有する。
第４，１４１，０６６号明細書に記載されているような
バックアッププロセス制御装置を有するプロセス制御装
置は専用ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読出
専用メモリ（ＲＯＭ）を含む。バックアップ制御装置は
ほとんど遊んでいるか、ある種のバックアップタスクを
行うことができるが、プロセス制御機能に直接関連ない
タスクは行わない。主なプロセス制御装置の１つにおけ
る障害が検出されると、主制御器の動作を行うために、
故障した制御装置のＲＡＭに記憶されているデータをバ
ックアップ制御装置のＲＡＭへ転送せねばならない。そ
れらの装置は１：Ｎの冗長装置を有する。
【０００３】米国特許第４，９５８，２７０号明細書に
記載されているような既存の装置は１：１の冗長装置を
備えている。その冗長装置により第２の装置（すなわ
ち、第２の制御装置すなわち、バックアップ制御装置）
のデータベースが定期的に更新されて、更新過程が主機
能にとって明かとなり、ＣＰＵすなわち、プロセッサの
動作を一時的に停止させる（又は不利にする）ことがな
く、最短時間を使用するようにする。障害状態が起こる
と、主制御器と装置の残りの部分との間で通信を行うこ
とができない（すなわち、動作停止）時間が存在する。
記載されているような既存の装置は１：１の冗長装置を
備えている。その冗長装置により第２の装置（すなわ
ち、第２の制御装置すなわち、バックアップ制御装置）
のデータベースが定期的に更新されて、更新過程が主機
能にとって明かとなり、ＣＰＵすなわち、プロセッサの
動作を一時的に停止させる（又は不利にする）ことがな
く、最短時間を使用するようにする。障害状態が起こる
と、主制御器と装置の残りの部分との間で通信を行うこ
とができない（すなわち、動作停止）時間が存在する。
【０００４】従来は、リレースイッチは１つのマイクロ
プロセッサにより制御されていた。（要求される接点の
数のために）２つ以上のリレースイッチが求められたと
すると、そのマイクロプロセッサからの多数の出力が用
いられていた。障害を検出するために多数の入力がマイ
クロプロセッサへ戻されもした。
プロセッサにより制御されていた。（要求される接点の
数のために）２つ以上のリレースイッチが求められたと
すると、そのマイクロプロセッサからの多数の出力が用
いられていた。障害を検出するために多数の入力がマイ
クロプロセッサへ戻されもした。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、リレース
イッチ回路の正しい動作を阻害するリレーの障害を検出
する装置および方法を本発明は提供するものである。し
たがって、本発明の別の目的は、リレースイッチ回路の
障害を検出する装置を得ることである。本発明の別の目
的は、制御装置に対する修正が最少であるような、リレ
ースイッチ回路の作動可能性を確認する装置を得ること
である。本発明の更に別の目的は、制御装置がそれの意
図する制御機能を行っている間に、リレースイッチ回路
の作動可能性を確認する方法を得ることである。
イッチ回路の正しい動作を阻害するリレーの障害を検出
する装置および方法を本発明は提供するものである。し
たがって、本発明の別の目的は、リレースイッチ回路の
障害を検出する装置を得ることである。本発明の別の目
的は、制御装置に対する修正が最少であるような、リレ
ースイッチ回路の作動可能性を確認する装置を得ること
である。本発明の更に別の目的は、制御装置がそれの意
図する制御機能を行っている間に、リレースイッチ回路
の作動可能性を確認する方法を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】したがって、リレースイ
ッチ回路の障害を検出する方法が本発明により提供され
る。システムが少なくとも１つの出力装置を有し、その
出力装置は第１の出力端子セットを有し、その第１の出
力端子セットは対応する現場装置へ接続される。各出力
装置は対応する冗長出力装置を有する。その冗長出力装
置は対応する第１の出力端子セットを有し、この第１の
出力端子セットは対応する出力装置と同じ対応する現場
装置へ接続される。出力装置と冗長出力装置は第１の出
力端子セットに対応する第２の出力端子セットをおのお
の有する。第２の出力端子セットは第１の出力端子セッ
トから出力された情報を制御するためのリレー装置へ接
続される。
ッチ回路の障害を検出する方法が本発明により提供され
る。システムが少なくとも１つの出力装置を有し、その
出力装置は第１の出力端子セットを有し、その第１の出
力端子セットは対応する現場装置へ接続される。各出力
装置は対応する冗長出力装置を有する。その冗長出力装
置は対応する第１の出力端子セットを有し、この第１の
出力端子セットは対応する出力装置と同じ対応する現場
装置へ接続される。出力装置と冗長出力装置は第１の出
力端子セットに対応する第２の出力端子セットをおのお
の有する。第２の出力端子セットは第１の出力端子セッ
トから出力された情報を制御するためのリレー装置へ接
続される。
【０００７】そのリレー装置は複数のスイッチング素子
および駆動素子を有する。それらのスイッチング素子は
第１の接点セットと第２の接点セットを有する。出力装
置の各第２の出力端子セットは対応する第１の接点セッ
トへ接続され、冗長出力装置の第２の出力端子セットは
対応する第２の接点セットへ接続される。駆動素子が出
力装置および出力装置からの制御信号に応答して複数の
スイッチング素子を駆動して、出力装置の第１の出力端
子セットへ結合される情報または冗長出力装置の第１の
出力端子セットへ結合される情報が現場装置へ結合され
ることが阻止されるようにする。リレー装置の動作可能
性を確認する方法は、冗長出力装置から第１の制御信号
を送ることにより前記駆動素子がスイッチング素子を切
り換えさせることを阻止する過程を有する。出力装置か
ら第２の制御信号を送ることにより、第１の制御信号に
加えて、第２の制御信号で駆動素子に電気量を与える。
駆動素子からの結果信号が観察されて予測結果と比較さ
れ、それにより駆動素子の動作可能性と、回路のその他
の部分の作動可能性が確認される。
および駆動素子を有する。それらのスイッチング素子は
第１の接点セットと第２の接点セットを有する。出力装
置の各第２の出力端子セットは対応する第１の接点セッ
トへ接続され、冗長出力装置の第２の出力端子セットは
対応する第２の接点セットへ接続される。駆動素子が出
力装置および出力装置からの制御信号に応答して複数の
スイッチング素子を駆動して、出力装置の第１の出力端
子セットへ結合される情報または冗長出力装置の第１の
出力端子セットへ結合される情報が現場装置へ結合され
ることが阻止されるようにする。リレー装置の動作可能
性を確認する方法は、冗長出力装置から第１の制御信号
を送ることにより前記駆動素子がスイッチング素子を切
り換えさせることを阻止する過程を有する。出力装置か
ら第２の制御信号を送ることにより、第１の制御信号に
加えて、第２の制御信号で駆動素子に電気量を与える。
駆動素子からの結果信号が観察されて予測結果と比較さ
れ、それにより駆動素子の動作可能性と、回路のその他
の部分の作動可能性が確認される。
【０００８】本発明においては、リレースイッチ回路の
制御は２つのマイクロプロセッサにより分担される。各
マイクロプロセッサはただ１つの出力と、リレースイッ
チ回路への１つの入力を有し、それにより相互接続の数
を最少にする。このために障害が伝わることが制限さ
れ、かつ相互接続の費用が最低になる。
制御は２つのマイクロプロセッサにより分担される。各
マイクロプロセッサはただ１つの出力と、リレースイッ
チ回路への１つの入力を有し、それにより相互接続の数
を最少にする。このために障害が伝わることが制限さ
れ、かつ相互接続の費用が最低になる。
【０００９】
【実施例】本発明の方法と装置について説明する前に、
装置を利用できるシステム環境を理解することが助けと
なる。本発明の装置を利用しているプロセス制御装置１
０のブロック図が示されている図１を参照する。プロセ
ス制御装置１０はプラント制御ネットワーク１１を含
む。このプラント制御ネットワーク１１のネットワーク
インターフェイスモジュール（ＮＩＭ）６０２へプロセ
ス制御器２０がユニバーサル制御ネットワーク（ＵＣ
Ｎ）１４を介して作動的に接続される。プロセス制御装
置１０の好適な実施例においては、付加プロセス制御器
２０を対応するＵＣＮ１４と対応するＮＩＭ６０２を介
してプラント制御ネットワーク１１へ作動的に接続でき
る。弁、圧力スイッチ、圧力計、熱電対を含む現場装置
（図示せず）からのアナログ入力信号（Ａ／Ｉ）と、ア
ナログ出力信号（Ａ／Ｏ）と、デジタル入力信号（Ｄ／
Ｉ）と、デジタル出力信号（Ｄ／Ｏ）とをプロセス制御
器２０はプロセス制御装置１０へインターフェイスす
る。
装置を利用できるシステム環境を理解することが助けと
なる。本発明の装置を利用しているプロセス制御装置１
０のブロック図が示されている図１を参照する。プロセ
ス制御装置１０はプラント制御ネットワーク１１を含
む。このプラント制御ネットワーク１１のネットワーク
インターフェイスモジュール（ＮＩＭ）６０２へプロセ
ス制御器２０がユニバーサル制御ネットワーク（ＵＣ
Ｎ）１４を介して作動的に接続される。プロセス制御装
置１０の好適な実施例においては、付加プロセス制御器
２０を対応するＵＣＮ１４と対応するＮＩＭ６０２を介
してプラント制御ネットワーク１１へ作動的に接続でき
る。弁、圧力スイッチ、圧力計、熱電対を含む現場装置
（図示せず）からのアナログ入力信号（Ａ／Ｉ）と、ア
ナログ出力信号（Ａ／Ｏ）と、デジタル入力信号（Ｄ／
Ｉ）と、デジタル出力信号（Ｄ／Ｏ）とをプロセス制御
器２０はプロセス制御装置１０へインターフェイスす
る。
【００１０】プラント制御ネットワーク１１はプラント
オペレータとともに被制御プロセスを全体的に管理し、
管理機能を行うために必要な全ての情報を得、オペレー
タとのインターフェイスを含む。プラント制御ネットワ
ーク１１は複数の物理的モジュールを含む。それらの物
理的モジュールにはユニバーサルオペレータ部（ＵＳ）
１２２と、アプリケーションモジュール（ＡＭ）１２４
と、履歴モジュール（ＨＭ）１２６と、コンピュータモ
ジュール（ＣＭ）１２８と、被制御プロセスの求められ
ている制御／管理機能を実行するために必要な、それら
のモジュールと同一の各種のモジュール（および追加の
種類のモジュール（図示せず）も）を含む。それらの各
物理的モジュールはローカル制御ネットワーク（ＬＣ
Ｎ）１２０へ作動的に接続される。そのローカル制御ネ
ットワークによりそれらの各モジュールが必要に応じて
互いに通信できるようにする。ＮＩＭ６０２はＬＣＮ１
２０とＵＣＮ１４の間のインターフェイスを行う。プラ
ント制御ネットワーク１１と物理的モジュールのより完
全な説明については米国特許第４，６０７，２５６号明
細書を参照されたい。
オペレータとともに被制御プロセスを全体的に管理し、
管理機能を行うために必要な全ての情報を得、オペレー
タとのインターフェイスを含む。プラント制御ネットワ
ーク１１は複数の物理的モジュールを含む。それらの物
理的モジュールにはユニバーサルオペレータ部（ＵＳ）
１２２と、アプリケーションモジュール（ＡＭ）１２４
と、履歴モジュール（ＨＭ）１２６と、コンピュータモ
ジュール（ＣＭ）１２８と、被制御プロセスの求められ
ている制御／管理機能を実行するために必要な、それら
のモジュールと同一の各種のモジュール（および追加の
種類のモジュール（図示せず）も）を含む。それらの各
物理的モジュールはローカル制御ネットワーク（ＬＣ
Ｎ）１２０へ作動的に接続される。そのローカル制御ネ
ットワークによりそれらの各モジュールが必要に応じて
互いに通信できるようにする。ＮＩＭ６０２はＬＣＮ１
２０とＵＣＮ１４の間のインターフェイスを行う。プラ
ント制御ネットワーク１１と物理的モジュールのより完
全な説明については米国特許第４，６０７，２５６号明
細書を参照されたい。
【００１１】次に、本発明の装置を含むプロセス制御器
２０のブロック図が示されている図２を参照する。プロ
セス制御装置１０の好適な実施例のプロセス制御器２０
は制御器Ａ ３０と制御器Ｂ ４０を含む。それらの制
御器は一次制御器および二次制御器として実効的に動作
する。制御器Ａ ３０とＢ ４０はＵＣＮ１４へ接続さ
れＵＣＮ１４は、好適な実施例においては、通信を冗長
にする目的でＵＣＮ（Ａ）１４−ＡとＵＣＮ（Ｂ）１４
−Ｂとを有する。入力／出力モジュール２１が現場装置
に対してインターフェイスする。現場装置は各種の弁、
各種のスイッチ、各種の圧力計、各種の熱電対等であ
る。それら各種の現場装置はアナログ入力（Ａ／Ｉ）、
アナログ出力（Ａ／Ｏ）、デジタル入力（Ｄ／Ｉ）、デ
ジタル出力（Ｄ／Ｏ）を発生する。制御器Ａ ３０はバ
スＡ ２２とＢ ２３を介して各Ｉ／Ｏモジュールのイ
ンターフェイスをし、制御器Ｂ ４０はバスＡ ２２と
Ｂ２３を介して各Ｉ／Ｏモジュール２１をインターフェ
イスする。制御器Ａ，ＢはＵＣＮ１４と、制御器の間の
リンク１３と、バスＡ，Ｂを介して互いに通信する。好
適な実施例においてはバスＡとＢは直列Ｉ／Ｏリンクで
ある。１つの制御器（制御器ＡまたはＢ）は主制御器と
して動作し、他の制御器が第２の制御器として動作する
（バックアップ以外の保留モジュールにおいては、制御
器Ａの障害が起きたとすると、制御器Ｂが始動時間すな
わち初期化時間がほとんどかからずに制御機能を行うこ
とができる）。所定の時間基準で主制御器と名づけられ
ている制御器によりポイント処理が行われ、Ｉ／Ｏモジ
ュールと通信する。また、主制御器として動作する制御
器はプラント制御ネットワーク１１と通信して、状態お
よび履歴を知らせ、プラント制御ネットワークからユニ
バーサルステーション１２２を介して、オペレータから
の指令のような入力を受ける。更に、主制御器に保持さ
れているデータベースがリンク１３を介して第２の制御
器へ通信される。上記のように、１つの制御器が第２の
制御器として動作する。しかし、プロセス制御器２０に
は第２の制御器は不要であることが当業者はわかるであ
ろう。本実施例においては、第２の制御器は希望に応じ
て用いられる。
２０のブロック図が示されている図２を参照する。プロ
セス制御装置１０の好適な実施例のプロセス制御器２０
は制御器Ａ ３０と制御器Ｂ ４０を含む。それらの制
御器は一次制御器および二次制御器として実効的に動作
する。制御器Ａ ３０とＢ ４０はＵＣＮ１４へ接続さ
れＵＣＮ１４は、好適な実施例においては、通信を冗長
にする目的でＵＣＮ（Ａ）１４−ＡとＵＣＮ（Ｂ）１４
−Ｂとを有する。入力／出力モジュール２１が現場装置
に対してインターフェイスする。現場装置は各種の弁、
各種のスイッチ、各種の圧力計、各種の熱電対等であ
る。それら各種の現場装置はアナログ入力（Ａ／Ｉ）、
アナログ出力（Ａ／Ｏ）、デジタル入力（Ｄ／Ｉ）、デ
ジタル出力（Ｄ／Ｏ）を発生する。制御器Ａ ３０はバ
スＡ ２２とＢ ２３を介して各Ｉ／Ｏモジュールのイ
ンターフェイスをし、制御器Ｂ ４０はバスＡ ２２と
Ｂ２３を介して各Ｉ／Ｏモジュール２１をインターフェ
イスする。制御器Ａ，ＢはＵＣＮ１４と、制御器の間の
リンク１３と、バスＡ，Ｂを介して互いに通信する。好
適な実施例においてはバスＡとＢは直列Ｉ／Ｏリンクで
ある。１つの制御器（制御器ＡまたはＢ）は主制御器と
して動作し、他の制御器が第２の制御器として動作する
（バックアップ以外の保留モジュールにおいては、制御
器Ａの障害が起きたとすると、制御器Ｂが始動時間すな
わち初期化時間がほとんどかからずに制御機能を行うこ
とができる）。所定の時間基準で主制御器と名づけられ
ている制御器によりポイント処理が行われ、Ｉ／Ｏモジ
ュールと通信する。また、主制御器として動作する制御
器はプラント制御ネットワーク１１と通信して、状態お
よび履歴を知らせ、プラント制御ネットワークからユニ
バーサルステーション１２２を介して、オペレータから
の指令のような入力を受ける。更に、主制御器に保持さ
れているデータベースがリンク１３を介して第２の制御
器へ通信される。上記のように、１つの制御器が第２の
制御器として動作する。しかし、プロセス制御器２０に
は第２の制御器は不要であることが当業者はわかるであ
ろう。本実施例においては、第２の制御器は希望に応じ
て用いられる。
【００１２】Ｉ／Ｏモジュールのブロック図が示されて
いる図３を参照する。トランシーバ（防ジャバー（ａｎ
ｔｉ−ｊａｂｂｅｒ）回路）２０１がバスＡ ２２およ
びＢ２３とインターフェイスする。トランシーバ２０１
はマイクロ制御器２０２とインターフェイスする。この
マイクロ制御器は、本実施例においては、インテル（Ｉ
ｎｔｅｌ）８０Ｃ３１形である。マイクロ制御器はロー
カルバス２０３へ結合され、ＥＰＲＯＭ２０４とＲＡＭ
２０５を含む。それらのＥＰＲＯＭとＲＡＭもローカル
バス２０３へ結合される。ＲＡＭ２０５はＩ／Ｏモジュ
ール２１のためのデータベースを形成する情報を含む。
ＥＰＲＯＭ２０４はマイクロ制御器２０２により利用さ
れるプログラム情報を含む。ローカルバス２０３へは、
Ｉ／Ｏリンクアドレス情報入力および状態入力を受ける
入力バッファも接続される。さらにローカルバス２０３
へは出力バッファ（ＢＵＦＦＥＲ ＯＵＴ）２０８も接
続される。アプリケーション専用回路２０９もローカル
バス２０３へ接続され、そのローカルバスを介して入力
バッファ２０６と、出力バッファ２０８と、マイクロ制
御器２０３とにインターフェイスする。アプリケーショ
ン専用回路２０９は、Ｉ／Ｏモジュールを接続すべき現
場装置に応じてＩ／Ｏモジュールへ変化する。現場装置
がデジタル入力を必要とする種類のものであるとする
と、アプリケーション専用回路２０９は、Ｉ／Ｏモジュ
ールの残りとインターフェイスする所定のフォーマット
にデジタル入力を置くための論理を含む。同様に、現場
装置がアナログ入力を必要とする種類のものとすると、
所定のフォーマットに一致するフォーマットへ（Ａ／Ｄ
変換器を介して）アナログ入力信号を変換する論理を含
む。このようにして、Ｉ／Ｏモジュールは専用Ｉ／Ｏモ
ジュール形と呼ばれる。マイクロ制御器２０２はアプリ
ケーション専用回路２０９のためにＩ／Ｏ処理（または
前処理）を行う。その処理は、アプリケーション専用回
路からの信号を制御器３０、４０の適合するフォーマッ
トへ翻訳すること、および制御器３０、４０からの信号
をＩ／Ｏモジュール２１と結合するフォーマットにする
ことでほぼ構成される前処理の種類（すなわち、Ａ／
Ｉ、Ａ／Ｏ．．．）に応じて変化する。実行される前処
理のいくつかは零ドリフトと、直線化（熱電対を直線化
する）と、ハードウエアの修正と、補償（利得補償およ
び零補償）と、基準ジャンクション補償と、較正修正
と、変換と、警報（リミット）の点検と．．．所定の尺
度（すなわち、技術単位、正規化された単位、尺度の百
分率．．．）を有する所定のフォーマットで信号を発生
することを含む。本実施例においては、７種類のアプリ
ケーション専用回路が設けられる。それらのアプリケー
ション専用回路は高レベルアナログ入力と、低レベルア
ナログ入力と、アナログ出力と、デジタル入力と、デジ
タル出力と、性能の高い送信器インターフェイスと、パ
ルス入力カウンタとを含む。
いる図３を参照する。トランシーバ（防ジャバー（ａｎ
ｔｉ−ｊａｂｂｅｒ）回路）２０１がバスＡ ２２およ
びＢ２３とインターフェイスする。トランシーバ２０１
はマイクロ制御器２０２とインターフェイスする。この
マイクロ制御器は、本実施例においては、インテル（Ｉ
ｎｔｅｌ）８０Ｃ３１形である。マイクロ制御器はロー
カルバス２０３へ結合され、ＥＰＲＯＭ２０４とＲＡＭ
２０５を含む。それらのＥＰＲＯＭとＲＡＭもローカル
バス２０３へ結合される。ＲＡＭ２０５はＩ／Ｏモジュ
ール２１のためのデータベースを形成する情報を含む。
ＥＰＲＯＭ２０４はマイクロ制御器２０２により利用さ
れるプログラム情報を含む。ローカルバス２０３へは、
Ｉ／Ｏリンクアドレス情報入力および状態入力を受ける
入力バッファも接続される。さらにローカルバス２０３
へは出力バッファ（ＢＵＦＦＥＲ ＯＵＴ）２０８も接
続される。アプリケーション専用回路２０９もローカル
バス２０３へ接続され、そのローカルバスを介して入力
バッファ２０６と、出力バッファ２０８と、マイクロ制
御器２０３とにインターフェイスする。アプリケーショ
ン専用回路２０９は、Ｉ／Ｏモジュールを接続すべき現
場装置に応じてＩ／Ｏモジュールへ変化する。現場装置
がデジタル入力を必要とする種類のものであるとする
と、アプリケーション専用回路２０９は、Ｉ／Ｏモジュ
ールの残りとインターフェイスする所定のフォーマット
にデジタル入力を置くための論理を含む。同様に、現場
装置がアナログ入力を必要とする種類のものとすると、
所定のフォーマットに一致するフォーマットへ（Ａ／Ｄ
変換器を介して）アナログ入力信号を変換する論理を含
む。このようにして、Ｉ／Ｏモジュールは専用Ｉ／Ｏモ
ジュール形と呼ばれる。マイクロ制御器２０２はアプリ
ケーション専用回路２０９のためにＩ／Ｏ処理（または
前処理）を行う。その処理は、アプリケーション専用回
路からの信号を制御器３０、４０の適合するフォーマッ
トへ翻訳すること、および制御器３０、４０からの信号
をＩ／Ｏモジュール２１と結合するフォーマットにする
ことでほぼ構成される前処理の種類（すなわち、Ａ／
Ｉ、Ａ／Ｏ．．．）に応じて変化する。実行される前処
理のいくつかは零ドリフトと、直線化（熱電対を直線化
する）と、ハードウエアの修正と、補償（利得補償およ
び零補償）と、基準ジャンクション補償と、較正修正
と、変換と、警報（リミット）の点検と．．．所定の尺
度（すなわち、技術単位、正規化された単位、尺度の百
分率．．．）を有する所定のフォーマットで信号を発生
することを含む。本実施例においては、７種類のアプリ
ケーション専用回路が設けられる。それらのアプリケー
ション専用回路は高レベルアナログ入力と、低レベルア
ナログ入力と、アナログ出力と、デジタル入力と、デジ
タル出力と、性能の高い送信器インターフェイスと、パ
ルス入力カウンタとを含む。
【００１３】次に、本発明の装置の機能ブロック図が示
されている図４を参照する。上記のように、プロセス制
御器２０はＩ／Ｏリンク２２、２３へ接続されている制
御器Ａ３０とＢ４０を含む。リンク２２、２３へはＩ／
Ｏモジュール２１（ここでは入力／出力プロセッサＩＯ
Ｐとも呼ぶ）も接続される。本発明の好適な実施例の冗
長性を持たせるやり方においては、図４にＡＯ（Ａ）２
１−ＡおよびＡＯ（Ｂ）２１−Ｂとして示されているよ
うに、アナログ出力形Ｉ／Ｏモジュール２１は複数個設
けられる。（他のＩ／Ｏモジュール上記のようにＩ／Ｏ
リンク２２、２３へ接続されるが、簡単にするために、
および本発明の冗長性特徴に焦点をしぼるために、ここ
では示していない。）各ＩＯＰはプロセッサ２０２−Ａ
と２０２−Ｂを含む。ＩＯＰ ＡＯ（Ａ）とＩＯＰ Ａ
Ｏ（Ｂ）は現場端末装置組立体（ＦＴＡ）２５１を介し
て現場装置（Ｄ）２５０へ接続される。現場装置は
弁．．．である。ＩＯＰ、ＡＯ（Ａ）２１−ＡとＡＯ
（Ｂ）２１−Ｂは同じタスクを実行し、同じ情報（いず
れのＩＯＰにも誤りがないと仮定する）をＦＴＡ２５１
へ出力する。しかし、ただ１つのＩＯＰから出力が次に
説明するように実際に現場装置２５０へ結合される。
されている図４を参照する。上記のように、プロセス制
御器２０はＩ／Ｏリンク２２、２３へ接続されている制
御器Ａ３０とＢ４０を含む。リンク２２、２３へはＩ／
Ｏモジュール２１（ここでは入力／出力プロセッサＩＯ
Ｐとも呼ぶ）も接続される。本発明の好適な実施例の冗
長性を持たせるやり方においては、図４にＡＯ（Ａ）２
１−ＡおよびＡＯ（Ｂ）２１−Ｂとして示されているよ
うに、アナログ出力形Ｉ／Ｏモジュール２１は複数個設
けられる。（他のＩ／Ｏモジュール上記のようにＩ／Ｏ
リンク２２、２３へ接続されるが、簡単にするために、
および本発明の冗長性特徴に焦点をしぼるために、ここ
では示していない。）各ＩＯＰはプロセッサ２０２−Ａ
と２０２−Ｂを含む。ＩＯＰ ＡＯ（Ａ）とＩＯＰ Ａ
Ｏ（Ｂ）は現場端末装置組立体（ＦＴＡ）２５１を介し
て現場装置（Ｄ）２５０へ接続される。現場装置は
弁．．．である。ＩＯＰ、ＡＯ（Ａ）２１−ＡとＡＯ
（Ｂ）２１−Ｂは同じタスクを実行し、同じ情報（いず
れのＩＯＰにも誤りがないと仮定する）をＦＴＡ２５１
へ出力する。しかし、ただ１つのＩＯＰから出力が次に
説明するように実際に現場装置２５０へ結合される。
【００１４】本発明の好適な実施例においては、一つの
ＩＯＰが主ＩＯＰまたは第１のＩＯＰと呼ばれ、他のＩ
ＯＰはバックアップＩＯＰまたは冗長ＩＯＰと呼ばれ
る。ここでは、ＩＯＰ（Ａ）２１−Ａは現場装置２５０
とインターフェイスする主ＩＯＰと呼ばれ、ＩＯＰ Ａ
Ｏ（Ｂ）２１−Ｂは冗長ＩＯＰと呼ばれる。両方のＩＯ
Ｐは電流源２１１−Ａと２１２−Ｂからの情報を出力す
る。出力情報は共通点２５２へ対応するダイオード２１
２−Ａと２１２−Ｂを介して共通点２５２へ結合され
る。その共通点は顧客スクリューと時に呼ばれる端子で
ある。電流源２１１−ＡとＡＯ（Ａ）２１−Ａのダイオ
ード２１２−Ａの間の共通点は（リレー２５３の第１の
接点）へ接続され、電流源２１１−ＢとＡＯ（Ｂ）２１
−Ｂのダイオード２１２−Ｂの間の共通点はリレー２５
３の第２の接点へ接続される。リレー２５３のアームが
接地され、通常、すなわち、コイル２５３に電流が流れ
ていない時に、ＡＯ（Ｂ）２１−Ｂの第２の電流源２１
１−Ｂの出力端子が接地されるように、リレー２５３の
アームはリレー２５３の第２の接点へ接触させられる。
このようにしてＡＯ（Ａ）２１−Ａからの出力情報だけ
が現場装置２５０へ結合される。ＡＯ（Ａ）２１−Ａが
故障した場合に、ＡＯ（Ａ）２１−Ａからの出力が接地
され、冗長ＡＯ（Ｂ）２１−Ｂからの出力が顧客スクリ
ュー２５２へ直結され、したがって現場装置２５０へ結
合されるように、リレー２５３は切り換えられる。リレ
ー２５３のスイッチングはリレー２５３のコイルを励磁
することにより開始される。コイルの制御については後
で詳しく説明する。
ＩＯＰが主ＩＯＰまたは第１のＩＯＰと呼ばれ、他のＩ
ＯＰはバックアップＩＯＰまたは冗長ＩＯＰと呼ばれ
る。ここでは、ＩＯＰ（Ａ）２１−Ａは現場装置２５０
とインターフェイスする主ＩＯＰと呼ばれ、ＩＯＰ Ａ
Ｏ（Ｂ）２１−Ｂは冗長ＩＯＰと呼ばれる。両方のＩＯ
Ｐは電流源２１１−Ａと２１２−Ｂからの情報を出力す
る。出力情報は共通点２５２へ対応するダイオード２１
２−Ａと２１２−Ｂを介して共通点２５２へ結合され
る。その共通点は顧客スクリューと時に呼ばれる端子で
ある。電流源２１１−ＡとＡＯ（Ａ）２１−Ａのダイオ
ード２１２−Ａの間の共通点は（リレー２５３の第１の
接点）へ接続され、電流源２１１−ＢとＡＯ（Ｂ）２１
−Ｂのダイオード２１２−Ｂの間の共通点はリレー２５
３の第２の接点へ接続される。リレー２５３のアームが
接地され、通常、すなわち、コイル２５３に電流が流れ
ていない時に、ＡＯ（Ｂ）２１−Ｂの第２の電流源２１
１−Ｂの出力端子が接地されるように、リレー２５３の
アームはリレー２５３の第２の接点へ接触させられる。
このようにしてＡＯ（Ａ）２１−Ａからの出力情報だけ
が現場装置２５０へ結合される。ＡＯ（Ａ）２１−Ａが
故障した場合に、ＡＯ（Ａ）２１−Ａからの出力が接地
され、冗長ＡＯ（Ｂ）２１−Ｂからの出力が顧客スクリ
ュー２５２へ直結され、したがって現場装置２５０へ結
合されるように、リレー２５３は切り換えられる。リレ
ー２５３のスイッチングはリレー２５３のコイルを励磁
することにより開始される。コイルの制御については後
で詳しく説明する。
【００１５】特定の種類の各ＩＯＰは複数のインターフ
ェイス信号を取り扱うことができ、アナログ出力モジュ
ール（ＡＯ）は８つのアナログ装置を取り扱うことがで
きる。ここで、本発明の好適な実施例が示されている図
５を参照する。第１のＡＯモジュール、ＩＯＰ（Ａ）、
ＡＯ（Ａ）２１−Ａは第１の出力端子セット１〜８（１
１Ａ、２１Ａ．．．８１Ａとして示されている）と、対
応する第２の出力端子セット（１２Ａ、２２Ａ、．．．
８２Ａとして示されている）を有する。第２のＡＯモジ
ュールである冗長モジュールＩＯＰ（Ｂ）ＡＯ（Ｂ）２
１−Ｂも第１の出力端子セット（１１Ｂ、２１Ｂ．．．
８１Ｂとして示されている）と対応する第２の出力端子
セット（１２Ｂ、２２Ｂ．．．８２Ｂとして示されてい
る）を有する。したがって、ＩＯＰの出力端子はＸＹ−
Ｚとして示されているＸは出力端子番号１〜８に関連す
る。Ｙ＝１に対しては、第１の出力端子セットが示さ
れ、それらの出力端子の全ては装置Ｄ１、Ｄ２、．．．
Ｄ８の顧客スクリューへ接続される。Ｙ＝２に対して
は、第２の出力端子セットが示される。各第２の出力端
子セットはリレー２５３の接点セットへ接続される。Ｚ
はＩＯＰ（Ａ）またはＩＯＰ（Ｂ）を示すＡまたはＡＢ
である。第２の出力端子セットは、ＩＯＰ（Ａ）に対し
てはリレーの第１の接点へ接続され、ＩＯＰ（Ｂ）に対
しては第２の出力端子セットはリレー２５７の対応する
第２の接点へ接続される。したがって、リレーコイルが
励磁されないと、ＩＯＰ（Ｂ）からの第２の出力端子セ
ットの全てが共通に短絡され、ＩＯＰ（Ａ）からの第２
の出力端子セットの全てが対応するリレーの第１の接点
へ結合される。その第１の接点は開かれてＩＯＰ（Ａ）
からの第１の出力端子セット（１１Ａ、２１Ａ．．．８
１Ａ）を流れる電流が対応する現場装置２５０へ供給さ
れるようにする。
ェイス信号を取り扱うことができ、アナログ出力モジュ
ール（ＡＯ）は８つのアナログ装置を取り扱うことがで
きる。ここで、本発明の好適な実施例が示されている図
５を参照する。第１のＡＯモジュール、ＩＯＰ（Ａ）、
ＡＯ（Ａ）２１−Ａは第１の出力端子セット１〜８（１
１Ａ、２１Ａ．．．８１Ａとして示されている）と、対
応する第２の出力端子セット（１２Ａ、２２Ａ、．．．
８２Ａとして示されている）を有する。第２のＡＯモジ
ュールである冗長モジュールＩＯＰ（Ｂ）ＡＯ（Ｂ）２
１−Ｂも第１の出力端子セット（１１Ｂ、２１Ｂ．．．
８１Ｂとして示されている）と対応する第２の出力端子
セット（１２Ｂ、２２Ｂ．．．８２Ｂとして示されてい
る）を有する。したがって、ＩＯＰの出力端子はＸＹ−
Ｚとして示されているＸは出力端子番号１〜８に関連す
る。Ｙ＝１に対しては、第１の出力端子セットが示さ
れ、それらの出力端子の全ては装置Ｄ１、Ｄ２、．．．
Ｄ８の顧客スクリューへ接続される。Ｙ＝２に対して
は、第２の出力端子セットが示される。各第２の出力端
子セットはリレー２５３の接点セットへ接続される。Ｚ
はＩＯＰ（Ａ）またはＩＯＰ（Ｂ）を示すＡまたはＡＢ
である。第２の出力端子セットは、ＩＯＰ（Ａ）に対し
てはリレーの第１の接点へ接続され、ＩＯＰ（Ｂ）に対
しては第２の出力端子セットはリレー２５７の対応する
第２の接点へ接続される。したがって、リレーコイルが
励磁されないと、ＩＯＰ（Ｂ）からの第２の出力端子セ
ットの全てが共通に短絡され、ＩＯＰ（Ａ）からの第２
の出力端子セットの全てが対応するリレーの第１の接点
へ結合される。その第１の接点は開かれてＩＯＰ（Ａ）
からの第１の出力端子セット（１１Ａ、２１Ａ．．．８
１Ａ）を流れる電流が対応する現場装置２５０へ供給さ
れるようにする。
【００１６】市販のリレーは１つのコイルにより制御さ
れる４個の接点を有する。したがって、図５に示すよう
に、２つのリレー回路２５３−１と２５３−２を利用し
て８つのアナログ装置への８つの出力電流の結合を制御
する。
れる４個の接点を有する。したがって、図５に示すよう
に、２つのリレー回路２５３−１と２５３−２を利用し
て８つのアナログ装置への８つの出力電流の結合を制御
する。
【００１７】通常は、ＩＯＰ（Ａ）が現場装置２５０と
通信し、ＩＯＰ（Ｂ）がバックアップモードにある（す
なわち、それの出力端子がリレー２５３−１、２５３−
２により共通に短絡される）ようにリレーは切り換えら
れる。装置、および更に詳しくいえばリレースイッチ回
路２５３、を予防保守試験またはＩＯＰ（Ａ）の故障が
生ずるまで、この構成に１年間、１０年間およびおそら
くは２０年間というような長期間維持できる。やがてＩ
ＯＰ（Ｂ）が現場装置と接続されるときは、リレー回路
２５３のスイッチングの結果として８組のリレー接点の
第１接点が接地される。これはリレーコイル２５４−１
と２５４−２を励磁してリレーアームを切り換えること
により行われる。１組の接点の切り換えに失敗したとす
ると、被制御プロセスに対する影響は処理することがで
きる。しかし、４組の接点または８組の接点が切り換え
に失敗するようにコイルが故障したとすると、被制御プ
ロセスに対する影響は破局的なものとなることがある。
したがって、被制御プロセスの作動を損なうことなしに
（すなわち、リレーアームに接点を切り換えさせること
なしに）リレーコイルを試験することが望ましい。
通信し、ＩＯＰ（Ｂ）がバックアップモードにある（す
なわち、それの出力端子がリレー２５３−１、２５３−
２により共通に短絡される）ようにリレーは切り換えら
れる。装置、および更に詳しくいえばリレースイッチ回
路２５３、を予防保守試験またはＩＯＰ（Ａ）の故障が
生ずるまで、この構成に１年間、１０年間およびおそら
くは２０年間というような長期間維持できる。やがてＩ
ＯＰ（Ｂ）が現場装置と接続されるときは、リレー回路
２５３のスイッチングの結果として８組のリレー接点の
第１接点が接地される。これはリレーコイル２５４−１
と２５４−２を励磁してリレーアームを切り換えること
により行われる。１組の接点の切り換えに失敗したとす
ると、被制御プロセスに対する影響は処理することがで
きる。しかし、４組の接点または８組の接点が切り換え
に失敗するようにコイルが故障したとすると、被制御プ
ロセスに対する影響は破局的なものとなることがある。
したがって、被制御プロセスの作動を損なうことなしに
（すなわち、リレーアームに接点を切り換えさせること
なしに）リレーコイルを試験することが望ましい。
【００１８】次に、本発明の好適な実施例のリレースイ
ッチ回路を制御および試験するために用いられる回路の
ブロック図が示されている図６を参照する。診断試験に
合格するためには両方のリレーコイルが動作せねばなら
ない。リレーコイル２５４−１はドライバ３０１、３０
２へ接続され、リレーコイル２５４−２はドライバ４０
１、４０２へ接続される。第１のリレーコイル２５４−
１のためのドライバ３０１と、第２のリレーコイル２５
４−２のためのドライバ４０１はＩＯＰ（Ａ）の出力端
子へ接続され、第１のリレーコイル２５４−１のための
ドライバ３０２と、第２のリレーコイル２５４−２のた
めのドライバ４０２はＩＯＰ（Ｂ）の出力端子へ接続さ
れる。ＩＯＰ（Ａ）からの出力端子Ａ１は試験信号ＣＯ
ＮＴＡをそれぞれのドライバへ供給し、ＩＯＰ（Ｂ）か
らの出力端子Ｂ１は試験信号ＣＯＮＴＢをそれぞれのド
ライバへ供給する。試験パターンは後で説明する。リレ
ーコイル２５４−１は受信器回路３１１、３１２へ接続
され、リレーコイル２５４−２は受信器回路４１１、４
１２へ接続される。第１のリレーコイルからの受信器回
路３１１の出力端子と、第２のリレーコイルからの受信
器回路４１１の出力端子とは第１の投票回路（ｖ）２６
１−１へ結合され、第１のリレーコイルからの受信器回
路３１２の出力と第２のリレー回路からの受信器回路４
１２の出力は、第２の投票回路（ｖ）２６１−２へ結合
される。第１の投票回路の出力端子はＩＯＰ（Ｂ）の入
力端子Ｂ２へ結合され、第２の投票回路の出力端子はＩ
ＯＰ（Ａ）の端子Ａ２へ結合される。
ッチ回路を制御および試験するために用いられる回路の
ブロック図が示されている図６を参照する。診断試験に
合格するためには両方のリレーコイルが動作せねばなら
ない。リレーコイル２５４−１はドライバ３０１、３０
２へ接続され、リレーコイル２５４−２はドライバ４０
１、４０２へ接続される。第１のリレーコイル２５４−
１のためのドライバ３０１と、第２のリレーコイル２５
４−２のためのドライバ４０１はＩＯＰ（Ａ）の出力端
子へ接続され、第１のリレーコイル２５４−１のための
ドライバ３０２と、第２のリレーコイル２５４−２のた
めのドライバ４０２はＩＯＰ（Ｂ）の出力端子へ接続さ
れる。ＩＯＰ（Ａ）からの出力端子Ａ１は試験信号ＣＯ
ＮＴＡをそれぞれのドライバへ供給し、ＩＯＰ（Ｂ）か
らの出力端子Ｂ１は試験信号ＣＯＮＴＢをそれぞれのド
ライバへ供給する。試験パターンは後で説明する。リレ
ーコイル２５４−１は受信器回路３１１、３１２へ接続
され、リレーコイル２５４−２は受信器回路４１１、４
１２へ接続される。第１のリレーコイルからの受信器回
路３１１の出力端子と、第２のリレーコイルからの受信
器回路４１１の出力端子とは第１の投票回路（ｖ）２６
１−１へ結合され、第１のリレーコイルからの受信器回
路３１２の出力と第２のリレー回路からの受信器回路４
１２の出力は、第２の投票回路（ｖ）２６１−２へ結合
される。第１の投票回路の出力端子はＩＯＰ（Ｂ）の入
力端子Ｂ２へ結合され、第２の投票回路の出力端子はＩ
ＯＰ（Ａ）の端子Ａ２へ結合される。
【００１９】リレーコイルの試験を開始する時は、制御
器Ａ ３０（または制御器Ｂ ４０が主制御器として動
作するならば制御器Ｂ ４０）が試験を開始させるため
にＩＯＰ（Ａ）とＩＯＰ（Ｂ）への指令を開始する。Ｉ
ＯＰ（Ａ）とＩＯＰ（Ｂ）は試験パターンを出力端子Ａ
１とＢ１から供給し、それぞれのＩＯＰの入力端子Ａ２
とＢ２において結果が観察される。制御器３０による試
験開始の結果として、ＩＯＰ（Ａ）とＩＯＰ（Ｂ）がほ
ぼ同期させられ、許容誤差を考慮に入れるように試験パ
ターンは十分に長くされる。
器Ａ ３０（または制御器Ｂ ４０が主制御器として動
作するならば制御器Ｂ ４０）が試験を開始させるため
にＩＯＰ（Ａ）とＩＯＰ（Ｂ）への指令を開始する。Ｉ
ＯＰ（Ａ）とＩＯＰ（Ｂ）は試験パターンを出力端子Ａ
１とＢ１から供給し、それぞれのＩＯＰの入力端子Ａ２
とＢ２において結果が観察される。制御器３０による試
験開始の結果として、ＩＯＰ（Ａ）とＩＯＰ（Ｂ）がほ
ぼ同期させられ、許容誤差を考慮に入れるように試験パ
ターンは十分に長くされる。
【００２０】次に、リレースイッチ回路、更に詳しくい
えばリレースイッチ回路のリレーコイル（その理由は、
対象とする故障モードがコイルの故障だからである）を
試験するために用いられる試験パターンのタイミング図
が示されている図７を参照する。最初は試験信号ＣＯＮ
ＴＡとＣＯＮＴＢは低い。時刻１において試験信号ＣＯ
ＮＴＢは高くされる。その結果、試験信号はドライバ３
０２、４０２と受信器３１２、４１２とを通って第２の
投票回路２６１−２の入力端子へ供給される。その結
果、ＩＯＰ（Ａ）の入力端子Ａ２へ供給される入力が高
くされる。ＣＯＮＴＡからは信号は出力されていないか
ら第１の投票回路への入力が低いために、第１の投票回
路２６１−１の出力は低いままである。時刻２において
は、ＩＯＰ（Ａ）は高い出力信号を出力する。その出力
信号はドライバ３０１と４０１へ結合される。それから
その出力信号は受信器３１１、４１１を介して第１の投
票回路２６１−１のそれぞれの入力端子へ結合される。
第１の投票回路への両方の入力は１すなわち高いから、
ＩＯＰ（Ｂ）の第２の入力端子Ｂ２への入力は高くな
る。（リレーコイルの１つが開かれていたとすると、試
験パターンは上記の動作に従わないことが当業者にはわ
かるであろう。その結果、予測された結果が達成されな
かったことをＩＯＰは検出し、したがって故障を指示す
る。）時刻３においては、出力信号ＣＯＮＴＡは低くな
って第１の投票回路２６１−１の出力が低くなるから、
ＩＯＰ（Ｂ）の入力端子Ｂ２へ結合されている信号も低
くなる。最後に、時刻４において、ＣＯＮＴＢからの出
力信号が低くなる。リレーコイルが正常であれば動作は
図７に示すような結果となると予測できるから、かかる
予測結果を用いると、時刻０、１０、２０、３０、４０
における入力端子Ａ２とＢ２におけるレベルを検出する
ことにより、可能な回路障害を検出できる。このように
して、両方のリレーコイルが試験され、接点を切り換え
るためにはＣＯＮＴＡは高くなければならず、ＣＯＮＴ
Ｂは低くなければならないので出力ＣＯＮＴＢは高いか
ら接点は決して切り換えられない。接点は決して切り換
えられないから、正常な動作（すなわち、顧客端子を駆
動するＩＯＰからの出力）はそれの正常なやり方で続け
られ、決して中断させられない。上記の基本概念を包含
する種々の試験波形／試験パターンを利用できることを
当業者はわかるであろう。
えばリレースイッチ回路のリレーコイル（その理由は、
対象とする故障モードがコイルの故障だからである）を
試験するために用いられる試験パターンのタイミング図
が示されている図７を参照する。最初は試験信号ＣＯＮ
ＴＡとＣＯＮＴＢは低い。時刻１において試験信号ＣＯ
ＮＴＢは高くされる。その結果、試験信号はドライバ３
０２、４０２と受信器３１２、４１２とを通って第２の
投票回路２６１−２の入力端子へ供給される。その結
果、ＩＯＰ（Ａ）の入力端子Ａ２へ供給される入力が高
くされる。ＣＯＮＴＡからは信号は出力されていないか
ら第１の投票回路への入力が低いために、第１の投票回
路２６１−１の出力は低いままである。時刻２において
は、ＩＯＰ（Ａ）は高い出力信号を出力する。その出力
信号はドライバ３０１と４０１へ結合される。それから
その出力信号は受信器３１１、４１１を介して第１の投
票回路２６１−１のそれぞれの入力端子へ結合される。
第１の投票回路への両方の入力は１すなわち高いから、
ＩＯＰ（Ｂ）の第２の入力端子Ｂ２への入力は高くな
る。（リレーコイルの１つが開かれていたとすると、試
験パターンは上記の動作に従わないことが当業者にはわ
かるであろう。その結果、予測された結果が達成されな
かったことをＩＯＰは検出し、したがって故障を指示す
る。）時刻３においては、出力信号ＣＯＮＴＡは低くな
って第１の投票回路２６１−１の出力が低くなるから、
ＩＯＰ（Ｂ）の入力端子Ｂ２へ結合されている信号も低
くなる。最後に、時刻４において、ＣＯＮＴＢからの出
力信号が低くなる。リレーコイルが正常であれば動作は
図７に示すような結果となると予測できるから、かかる
予測結果を用いると、時刻０、１０、２０、３０、４０
における入力端子Ａ２とＢ２におけるレベルを検出する
ことにより、可能な回路障害を検出できる。このように
して、両方のリレーコイルが試験され、接点を切り換え
るためにはＣＯＮＴＡは高くなければならず、ＣＯＮＴ
Ｂは低くなければならないので出力ＣＯＮＴＢは高いか
ら接点は決して切り換えられない。接点は決して切り換
えられないから、正常な動作（すなわち、顧客端子を駆
動するＩＯＰからの出力）はそれの正常なやり方で続け
られ、決して中断させられない。上記の基本概念を包含
する種々の試験波形／試験パターンを利用できることを
当業者はわかるであろう。
【００２１】次に、リレーコイル２５４の試験において
図７に示すようにして用いられる投票回路２６１の回路
図が示されている図８を参照する。比較器２７０が用い
られ、当業者に周知である抵抗の正しい選択に関連し
て、投票回路２６１は図９に示すように状態図を生ず
る。投票回路は、両方の入力が切り換えられるまで出力
が同じままであるように、回路中に固有のある程度の記
憶すなわち履歴が存在するようなものである。以上、本
発明を好適な実施例について説明したが、本発明の要旨
および範囲を逸脱することなしにその実施例を種々変更
できることがわかるであろう。したがって、添付の請求
の範囲において本発明の真の範囲に入るそのような変更
のすべてを包含することを意図するものである。
図７に示すようにして用いられる投票回路２６１の回路
図が示されている図８を参照する。比較器２７０が用い
られ、当業者に周知である抵抗の正しい選択に関連し
て、投票回路２６１は図９に示すように状態図を生ず
る。投票回路は、両方の入力が切り換えられるまで出力
が同じままであるように、回路中に固有のある程度の記
憶すなわち履歴が存在するようなものである。以上、本
発明を好適な実施例について説明したが、本発明の要旨
および範囲を逸脱することなしにその実施例を種々変更
できることがわかるであろう。したがって、添付の請求
の範囲において本発明の真の範囲に入るそのような変更
のすべてを包含することを意図するものである。
【図１】本発明を利用できるプロセス制御装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明を利用できる、Ｉ／Ｏモジュールを含
む、プロセス制御のブロック図を示す。
む、プロセス制御のブロック図を示す。
【図３】本発明の装置を含むＩ／Ｏモジュールのブロッ
ク図を示す。
ク図を示す。
【図４】本発明の装置の実施例の機能ブロック図を示
す。
す。
【図５】本発明の装置の好適な実施例の機能ブロック図
を示す。
を示す。
【図６】本発明の好適な実施例のリレースイッチ回路を
制御および試験するために利用される回路のブロック図
を示す。
制御および試験するために利用される回路のブロック図
を示す。
【図７】リレースイッチ回路を試験するために利用され
る試験パターンのタイミング図を示す。
る試験パターンのタイミング図を示す。
【図８】リレースイッチ回路の試験に利用される投票回
路の回路図を示す。
路の回路図を示す。
【図９】図８の投票回路の状態図を示す。
１０ プロセス制御装置 １４ ユニバーサル制御ネットワーク ２０ プロセス制御器 ２１ 入力／出力モジュール ３０ 制御器Ａ ４０ 制御器Ｂ １２０ ローカル制御ネットワーク １２２ ユニバーサルオペレータ部 １２４ 応用モジュール １２６ 履歴モジュール １２８ コンピュータモジュール ２０２ マイクロ制御器 ２０４ ＥＰＲＯＭ ２０５ ＲＡＭ ２０６、２０８ バッファ ２０９ アプリケーション専用回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・エフ・マクロウリン アメリカ合衆国 19440 ペンシルヴェ ニア州・ハトフィールド・バリー ウッ ズ ロード・2821 (72)発明者 ヒュ・ティ・デュング アメリカ合衆国 19401 ペンシルヴェ ニア州・ノリスタウン・アパートメント ナンバー 60−ビイ・ニュ ホープ ストリート・1011 (56)参考文献 特開 昭58−114198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−72302（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 第１と第２の出力装置（２１Ａ；２１
Ｂ）を有し、前記第１の出力装置（２１Ａ）が主出力装
置として動作して現場装置（２５０−１，２５０−２，
・・・２５０−８）に対して情報を出力しているときは
前記第２の出力装置（２１Ｂ）は冗長出力装置となり、
また逆に前記第２の出力装置（２１Ｂ）が主出力装置と
して動作して現場装置（２５０−１，２５０−２，・・
・２５０−８）に対して情報を出力しているときは前記
第１の出力装置（２１Ａ）は冗長出力装置となり、 前記第１及び第２の出力装置（２１Ａ；２１Ｂ）はそれ
ぞれ１組の第１出力端子（１１Ａ，２１Ａ，・・・８１
Ａ；１１Ｂ，２１Ｂ，・・・８１Ｂ）及び前記１組の第
１出力端子に対応する１組の第２出力端子（１２Ａ，２
２Ａ，・・・８２Ａ；１２Ｂ，２２Ｂ，・・・８２Ｂ）
を有し、前記第２出力端子の１つが共通電位に短縮され
た場合には前記第１出力端子の対応する１つが情報を出
力することを阻止され、 前記第１の出力装置（２１Ａ）の前記第１出力端子（１
１Ａ，２１Ａ，・・・８１Ａ）はそれぞれ前記第２出力
装置（２１Ｂ）の前記第１出力端子（１１Ｂ，２１Ｂ，
・・・８１Ｂ）の対応する１つ及び前記現場装置（２５
０−１，２５０−２，・・・２５０−８）の対応する１
つに接続され、 前記第１及び第２の出力装置（２１Ａ；２１Ｂ）の第２
出力端子（１２Ａ，２２Ａ，・・・８２Ａ；１２Ｂ，２
２Ｂ，・・・８２Ｂ）がリレー装置（２５３）に接続さ
れ、そのリレー装置により前記第１の出力装置（２１
Ａ）の前記第１出力端子から出力される情報の流れをそ
れまでその情報の流れが与えられていた対応する現場装
置から遮断し、同時に前記第２の出力装置（２１Ｂ）の
前記第１出力端子から出力される情報の流れをそれまで
その情報の流れが与えられていなかった当該現場装置へ
新たに与えられるよう切り換え、またこれとは逆にその
リレー装置により前記第２の出力装置（２１Ｂ）の前記
第１出力端子から出力される情報の流れをそれまでその
情報の流れが与えられていた対応する現場装置から遮断
し、同時に前記第１の出力装置（２１Ａ）の前記第１出
力端子から出力される情報の流れをそれまでその情報の
流れが与えられていなかった当該現場装置へ新 たに与え
られるように切り換え、 前記リレー装置（２５３）が第１の接点と第２の接点を
それぞれ有する複数のスイッチング素子と、そのスイッ
チング素子を駆動して前記情報の流れの切り換えを行う
駆動素子（２５４）とを有しているシステムにおいて、
前記リレー装置の動作能力を確認する方法であって、 ａ）現在冗長出力装置として動作中の出力装置からの第
１の制御信号（ＣＯＮＴＢ）を送ることにより、前記駆
動素子がスイッチング素子を切り換えさせることを阻止
する過程と、 ｂ）現在主出力装置として動作中の出力装置から第２の
制御信号（ＣＯＮＴＡ）を送って、前記第１の制御信号
（ＣＯＮＴＢ）による電気量に加えてその第２の制御信
号（ＣＯＮＴＡ）で前記駆動素子（２５４）に電気量を
与える過程と、 ｃ）前記ＣＯＮＴＡに基づいて前記駆動素子から前記現
在冗長出力装置として動作中の出力装置へ戻ってきた少
なくとも１つの結果信号と前記ＣＯＮＴＢに基づいて前
記駆動素子から前記現在主出力装置として動作中の出力
装置へ戻ってきたもう１つの結果信号とを観察して、こ
れらの結果信号を予測結果と比較することにより、前記
駆動素子の動作能力を確認する過程と、 を備える、リレー装置の動作能力を確認する方法。
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