JP7038648B2 - Control device - Google Patents

Control device Download PDF

Info

Publication number
JP7038648B2
JP7038648B2 JP2018234598A JP2018234598A JP7038648B2 JP 7038648 B2 JP7038648 B2 JP 7038648B2 JP 2018234598 A JP2018234598 A JP 2018234598A JP 2018234598 A JP2018234598 A JP 2018234598A JP 7038648 B2 JP7038648 B2 JP 7038648B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
unit
current
switch
abnormality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018234598A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020095603A (en
Inventor
孝雄 西川
尚士 勝俣
達也 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2018234598A priority Critical patent/JP7038648B2/en
Publication of JP2020095603A publication Critical patent/JP2020095603A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7038648B2 publication Critical patent/JP7038648B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Description

本発明は、制御線と制御対象との間に論理回路を有する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device having a logic circuit between a control line and a controlled object.

従来、発電プラントまたは変電所などの施設に設けられる設備を制御する制御装置は、一部に故障が発生しても出力を誤らずに制御を継続する必要があることから、かかる制御装置には、3重化以上の多重化アーキテクチャが用いられることがある。 Conventionally, a control device for controlling equipment installed in a facility such as a power plant or a substation needs to continue control without erroneous output even if a partial failure occurs. Multiplex architectures of triple or higher may be used.

例えば、特許文献1には、3系統の各々からの出力信号を受け取り、受け取った3つの出力信号の多数決を取る論理回路を有し、かかる論理回路によって選択した出力信号をシステム出力信号として制御対象へ出力する制御装置が開示されている。かかる制御装置では、各系統の出力部に主出力回路と副出力回路を設け、3つの出力信号線の各々を異なる出力部内の主出力回路と副出力回路により制御する。これにより、出力部に2重故障が発生した場合でも、正常出力が多数となる出力信号を論理回路に供給することができる。 For example, Patent Document 1 has a logic circuit that receives output signals from each of the three systems and takes a majority decision on the received three output signals, and the output signal selected by the logic circuit is controlled as a system output signal. A control device that outputs to is disclosed. In such a control device, a main output circuit and a sub output circuit are provided in the output unit of each system, and each of the three output signal lines is controlled by the main output circuit and the sub output circuit in different output units. As a result, even if a double failure occurs in the output unit, an output signal having a large number of normal outputs can be supplied to the logic circuit.

特開2017-021712号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-0217112

上記特許文献1に記載の制御装置では、出力部に2重故障が発生した場合でも正常出力が多数となる出力信号を論理回路に供給することができるが、論理回路に異常が発生した場合、正常な出力信号を制御対象へ出力できない場合がある。 In the control device described in Patent Document 1, an output signal having a large number of normal outputs can be supplied to the logic circuit even when a double failure occurs in the output unit, but when an abnormality occurs in the logic circuit, It may not be possible to output a normal output signal to the control target.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、論理回路の異常を検出することができる制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a control device capable of detecting an abnormality in a logic circuit.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の制御装置は、多重化された3つ以上の制御部と、制御電源から電圧が供給される3つ以上の制御線と、論理回路と、3つ以上の電流検出部と、異常検出部とを備える。論理回路は、3つ以上の制御線と制御対象との間に各々接続され、3つ以上の制御部のうち互いに異なる組み合わせの2つ以上の制御部によって制御される2つ以上のスイッチを制御線毎に有する。3つ以上の電流検出部は、3つ以上の制御線のうち互いに異なる組み合わせの2つの制御線間の電流差分を各々検出する。異常検出部は、3つ以上の電流検出部によって検出される3つ以上の電流差分に基づいて、論理回路の異常を検出する。3つ以上の制御部の各々は、制御線毎の2つ以上のスイッチのうち対応するスイッチをオフするタイミングおよびオンするタイミングの少なくとも一方のタイミングを3つ以上の制御部間で互いにずらし、且つ少なくとも一方のタイミングをずらす順序を切り替える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the control device of the present invention has three or more multiplexed control units, three or more control lines to which a voltage is supplied from a control power supply, and logic. It includes a circuit, three or more current detection units, and an abnormality detection unit. A logic circuit is connected between three or more control lines and a controlled object, and controls two or more switches controlled by two or more control units having different combinations of the three or more control units. Have for each line. The three or more current detection units each detect the current difference between two control lines having different combinations of the three or more control lines. The abnormality detection unit detects an abnormality in a logic circuit based on three or more current differences detected by the three or more current detection units. Each of the three or more control units shifts at least one of the timing of turning off the corresponding switch and the timing of turning on the corresponding switch among the two or more switches for each control line between the three or more control units. Switch the order of shifting at least one timing.

本発明によれば、論理回路の異常を検出することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that an abnormality in a logic circuit can be detected.

本発明の実施の形態1にかかる制御装置の構成の一例を示す図The figure which shows an example of the structure of the control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1にかかる制御装置の論理回路の構成を示す図The figure which shows the structure of the logic circuit of the control device which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1にかかる論理回路と制御部との関係を示す図The figure which shows the relationship between the logic circuit and the control part which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1にかかる制御部の制御信号が第1のずれ順序である場合における制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図The figure which shows the relationship between the current flowing through the control line, and the detection signal of a current detection part in the case where the control signal of the control part which concerns on Embodiment 1 is a 1st shift order. 実施の形態1にかかる制御部の制御信号が第2のずれ順序である場合における制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図The figure which shows the relationship between the current flowing through the control line, and the detection signal of a current detection part in the case where the control signal of the control part which concerns on Embodiment 1 is a 2nd shift order. 実施の形態1にかかる制御部の制御信号が第3のずれ順序である場合における制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図The figure which shows the relationship between the current flowing through the control line, and the detection signal of a current detection part in the case where the control signal of the control part which concerns on Embodiment 1 has a third shift order. 実施の形態1にかかる異常検出部の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the abnormality detection part which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1にかかる制御部の制御信号と制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係の他の例を示す図The figure which shows the other example of the relationship between the control signal of the control part which concerns on Embodiment 1, the current flowing through a control line, and the detection signal of a current detection part. 実施の形態1にかかる論理回路を構成する複数のスイッチのうち一つのスイッチがオープン故障になった場合における電流検出部の検出信号の状態を示す図The figure which shows the state of the detection signal of the current detection part at the time of the open failure of one of the plurality of switches constituting the logic circuit which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1にかかる論理回路を構成する複数のスイッチのうち一つのスイッチがショート故障になった場合における電流検出部の検出信号の状態を示す図The figure which shows the state of the detection signal of the current detection part at the time of a short circuit failure of one of the plurality of switches constituting the logic circuit which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1にかかるスイッチのオフのタイミングと検出可能なショート故障との関係を示す図The figure which shows the relationship between the turn-off timing of the switch which concerns on Embodiment 1 and the detectable short-circuit failure. 実施の形態1にかかる電流検出部の特性を示す図The figure which shows the characteristic of the current detection part which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1にかかる第1系ユニットのハードウェア構成の一例を示す図The figure which shows an example of the hardware composition of the 1st system unit which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1にかかる論理回路のハードウェア構成の一例を示す図The figure which shows an example of the hardware composition of the logic circuit which concerns on Embodiment 1. 本発明の実施の形態2にかかる制御装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the control apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2にかかる論理回路のスイッチがオープン故障の場合において制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図The figure which shows the relationship between the current flowing through the control line, and the detection signal of a current detection part in the case of the switch of the logic circuit which concerns on Embodiment 2 is an open failure. 実施の形態2にかかる論理回路のスイッチがショート故障の場合において制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図The figure which shows the relationship between the current flowing through the control line, and the detection signal of a current detection part in the case of a short circuit failure of the switch of the logic circuit which concerns on Embodiment 2. 本発明の実施の形態3にかかる制御装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the control apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 実施の形態3にかかる異常検出部の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the abnormality detection part which concerns on Embodiment 3. 本発明の実施の形態4にかかる鉄道の変電所に配置される制御装置と変電設備との関係の一例を示す図The figure which shows an example of the relationship between the control device arranged in the substation of the railway which concerns on Embodiment 4 of this invention, and a substation equipment.

以下に、本発明の実施の形態にかかる制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the control device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる制御装置の構成の一例を示す図である。図1に示すように、制御装置1は、制御電源2と制御対象3,3,・・・,3,4,・・・,4との間に設けられ、制御対象3,3,・・・,3,4,・・・,4を制御する。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the control device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the control device 1 is provided between the control power supply 2 and the control target 3 1 , 32, ..., 3 m , 4 1 , ..., 4 m , and the control target 3 is provided. It controls 1 , 3 2 , ..., 3 m , 4 1 , ..., 4 m .

制御電源2は、例えば、交流電圧を出力する交流電源または直流電圧を出力する直流電源である。また、制御対象3,3,・・・,3,4,・・・,4は、例えば、変電所、発電プラント、または工場などの施設に設けられる設備または機器である。なお、mは例えば3以上の整数である。以下において、制御対象3,3,・・・,3の各々を区別せずに示す場合、制御対象3と記載し、制御対象4,・・・,4の各々を区別せずに示す場合、制御対象4と記載する場合がある。 The control power supply 2 is, for example, an AC power supply that outputs an AC voltage or a DC power supply that outputs a DC voltage. The controlled objects 3 1 , 32, ..., 3 m , 4 1 , ..., 4 m are equipment or devices installed in facilities such as substations, power plants, or factories. In addition, m is an integer of 3 or more, for example. In the following, when each of the controlled objects 3 1 , 32, ..., 3 m is shown without distinction, it is described as the controlled object 3, and each of the controlled objects 4 1 , ..., 4 m is distinguished. If it is shown without, it may be described as the control target 4.

制御装置1は、第1系ユニット10と、第2系ユニット10と、第3系ユニット10と、制御線20,24と、スイッチ群30,30と、抵抗31,32,33と、電流検出部40,40,40と、論理回路51,51,51,51,51,・・・,51,52,52,・・・,52n-1,52とを備える。なお、nは例えば6以上の整数である。論理回路51,51,51,51,51,・・・,51と論理回路52,52,・・・,52n-1,52とは、互いに別の配電盤に配置される。 The control device 1 includes a first system unit 10 1 , a second system unit 102, a third system unit 10 3 , control lines 20 , 24, switch groups 30 1 , 302, and resistors 31, 32, 33, current detectors 40 1 , 40 2 , 40 3 , and logic circuits 51 1 , 51 2 , 51 3 , 51 4 , 51 5 , ..., 51 n , 52 1 , 52 2 , ..., It includes 52 n-1 and 52 n . Note that n is, for example, an integer of 6 or more. Logic circuits 51 1 , 51 2 , 51 3 , 51 4 , 51 5 , 51 n and logic circuits 52 1 , 52 2 , ..., 52 n-1 , 52 n are separate switchboards from each other. Is placed in.

第1系ユニット10、第2系ユニット10、および第3系ユニット10は、例えば、PLC(Programmable Logic Controller)などによって各々構成される。第1系ユニット10は、制御部11と、異常検出部12とを備える。同様に、第2系ユニット10は、制御部11と、異常検出部12とを備える。第3系ユニット10は、制御部11と、異常検出部12とを備える。 The first system unit 10 1 , the second system unit 10 2 , and the third system unit 10 3 are each configured by, for example, a PLC (Programmable Logic Controller) or the like. The first system unit 10 1 includes a control unit 11 1 and an abnormality detection unit 12 1 . Similarly, the second system unit 10 2 includes a control unit 112 and an abnormality detection unit 122. The third system unit 10 3 includes a control unit 11 3 and an abnormality detection unit 123 .

制御装置1は、これら3つの制御部11,11,11によって3重化されている。制御部11は、第1系の制御部であり、制御部11は、第2系の制御部であり、制御部11は、第3系の制御部である。また、異常検出部12,12,12は、論理回路51,51,51,51,51,・・・,51,52,52,・・・,52n-1,52の各々の異常を検出する。以下、制御部11,11,11の各々を区別せずに示す場合、制御部11と記載する場合があり、異常検出部12,12,12の各々を区別せずに示す場合、異常検出部12と記載する場合がある。 The control device 1 is tripled by these three control units 11 1 , 112, and 113. The control unit 11 1 is a control unit of the first system, the control unit 11 2 is a control unit of the second system, and the control unit 11 3 is a control unit of the third system. In addition, the abnormality detection units 12 1 , 12 2 , 123 include logic circuits 51 1 , 51 2 , 51 3 , 51 4 , 51 5 , ..., 51 n , 52 1 , 52 2 , ..., 52. Each abnormality of n -1 , 52n is detected. Hereinafter, when each of the control units 11 1 , 112 , and 113 is shown without distinction, it may be referred to as the control unit 11, and each of the abnormality detection units 12 1 , 122 , and 123 is not distinguished. When indicated, it may be described as an abnormality detection unit 12.

制御線20,24は、制御電源2に接続され、制御電源2から供給される電圧が印加される。例えば、制御線20は、制御電源2の正極に接続され、制御線24は、制御電源2の負極に接続される。制御線20は、制御線21,22,23に分岐される。また、制御線21は、制御線21,21に分岐され、制御線22は、制御線22,22に分岐され、制御線23は、制御線23,23に分岐される。制御線24は、制御線24,24に分岐される。 The control lines 20 and 24 are connected to the control power supply 2, and the voltage supplied from the control power supply 2 is applied. For example, the control line 20 is connected to the positive electrode of the control power supply 2, and the control line 24 is connected to the negative electrode of the control power supply 2. The control line 20 is branched into control lines 21, 22, and 23. Further, the control line 21 is branched into the control lines 21 1 and 211 , the control line 22 is branched into the control lines 22 1 and 222, and the control line 23 is branched into the control lines 23 1 and 232 . .. The control line 24 is branched into control lines 24 1 and 242 .

スイッチ群30は、制御線21,22,23,24と制御線21,22,23,24との間に接続され、制御線21,22,23,24と制御線21,22,23,24との間の接続および切断を行う。スイッチ群30は、制御線21,22,23,24と制御線21,22,23,24との間に接続され、制御線21,22,23,24と制御線21,22,23,24との間の接続および切断を行う。スイッチ群30,30は、例えば、制御部11,11,11または外部装置によって制御される。 The switch group 30 1 is connected between the control lines 21, 22, 23, 24 and the control lines 21 1 , 22 1 , 23 1 , 24 1 , and the control lines 21, 22, 23, 24 and the control lines 21 1 . , 22 1 , 23 1 , 24 1 Make connections and disconnections. The switch group 30 2 is connected between the control lines 21, 22, 23, 24 and the control lines 211 , 222, 232 , 242, and the control lines 21, 22, 23, 24 and the control line 211 2 . , 222 , 23 2 , 242 to connect and disconnect. The switch group 30 1 , 30 2 is controlled by, for example, the control unit 11 1 , 112, 11 3 or an external device.

抵抗31は、制御線21の中途部に配置され、抵抗32は、制御線22の中途部に配置され、抵抗33は、制御線23の中途部に配置される。抵抗31,32,33の抵抗値は、例えば、制御線21,22,23の各々から各制御対象3,4に流れる電流が均等になるように設定される。 The resistor 31 is arranged in the middle of the control line 21, the resistor 32 is arranged in the middle of the control line 22, and the resistor 33 is arranged in the middle of the control line 23. The resistance values of the resistors 31, 32, and 33 are set so that, for example, the currents flowing from each of the control lines 21, 22, and 23 to the control targets 3 and 4 are equal.

電流検出部40,40,40は、制御線21,22,23のうち互いに異なる組み合わせの2つの制御線間の電流差分を各々検出する。かかる電流検出部40,40,40は、例えば、非接触センサである。 The current detection units 40 1 , 40 2 , 403 detect the current difference between two control lines of the control lines 21, 22, 23, which are different combinations from each other. Such current detection units 40 1 , 40 2 , 403 are, for example, non-contact sensors.

具体的には、電流検出部40は、制御線22の電流I2と制御線21の電流I1との差分である電流差分ΔI21を検出する。電流検出部40は、制御線23の電流I3と制御線22の電流I2との差分である電流差分ΔI32を検出する。電流検出部40は、制御線21の電流I1と制御線23の電流I3との差分である電流差分ΔI13を検出する。なお、ΔI21=I2-I1であり、ΔI32=I3-I2であり、ΔI13=I1-I3である。 Specifically, the current detection unit 40 1 detects the current difference ΔI 21 which is the difference between the current I2 of the control line 22 and the current I1 of the control line 21. The current detection unit 402 detects a current difference ΔI 32 which is a difference between the current I3 of the control line 23 and the current I2 of the control line 22. The current detection unit 40 3 detects the current difference ΔI 13 which is the difference between the current I1 of the control line 21 and the current I3 of the control line 23. It should be noted that ΔI 21 = I2-I1, ΔI 32 = I3-I2, and ΔI 13 = I1-I3.

電流検出部40,40,40の各々は、例えば、貫通型のCT(Current Transformer)を含む。電流検出部40のCTには、制御線21が制御電源2から制御対象3へ向かう方向と逆方向になる状態で取り付けられ、制御線22が制御電源2から制御対象3へ向かう方向になる状態で取り付けられる。これにより、電流検出部40は、電流差分ΔI21に応じた大きさの検出信号Sd1を出力することができる。 Each of the current detectors 40 1 , 402 , and 403 includes, for example, a penetrating CT (Current Transformer). The control line 21 is attached to the CT of the current detection unit 401 in a direction opposite to the direction from the control power supply 2 to the control target 3, and the control line 22 is in the direction from the control power supply 2 to the control target 3. It can be installed in the state. As a result, the current detection unit 40 1 can output a detection signal Sd1 having a magnitude corresponding to the current difference ΔI 21 .

電流検出部40のCTには、制御線22が制御電源2から制御対象3へ向かう方向と逆方向になる状態で取り付けられ、制御線23が制御電源2から制御対象3へ向かう方向になる状態で取り付けられる。これにより、電流検出部40は、電流差分ΔI32に応じた大きさの検出信号Sd2を出力することができる。 The control line 22 is attached to the CT of the current detection unit 402 in a direction opposite to the direction from the control power supply 2 to the control target 3, and the control line 23 is in the direction from the control power supply 2 to the control target 3. It can be installed in the state. As a result, the current detection unit 402 can output a detection signal Sd2 having a magnitude corresponding to the current difference ΔI 32 .

電流検出部40のCTには、制御線23が制御電源2から制御対象3へ向かう方向と逆方向になる状態で取り付けられ、制御線21が制御電源2から制御対象3へ向かう方向になる状態で取り付けられる。これにより、電流検出部40は、電流差分ΔI13に応じた大きさの検出信号Sd3を出力することができる。 The control line 23 is attached to the CT of the current detection unit 403 in a state opposite to the direction from the control power supply 2 to the control target 3 , and the control line 21 is in the direction from the control power supply 2 to the control target 3. It can be installed in the state. As a result, the current detection unit 403 can output the detection signal Sd3 having a magnitude corresponding to the current difference ΔI 13 .

上述したように、電流検出部40,40,40は、制御線21,22,23のうち互いに異なる組み合わせの2つの制御線をCTに取り付けることによって、電流差分ΔI21,ΔI32,ΔI13を検出するが、かかる例に限定されない。例えば、電流検出部40,40,40の各々は、制御線21,22,23のうち2つの制御線の各々に取り付けられるCTと、これらのCTの出力の差分を演算して電流差分ΔI21,ΔI32,ΔI13を検出する演算部とを有する構成であってもよい。 As described above, the current detectors 40 1 , 40 2 , 403 attach the two control lines of the control lines 21, 22, 23, which are different combinations from each other, to the CT, so that the current difference ΔI 21 , ΔI 32 , ΔI 13 is detected, but is not limited to such an example. For example, each of the current detection units 40 1 , 40 2 , and 403 calculates the difference between the CT attached to each of the two control lines of the control lines 21, 22, and 23 and the output of these CTs to generate a current. The configuration may include a calculation unit for detecting the differences ΔI 21 , ΔI 32 , and ΔI 13 .

以下、電流検出部40,40,40の各々を区別せずに示す場合、電流検出部40と記載する場合がある。また、電流差分ΔI21,ΔI32,ΔI13の各々を区別せずに示す場合、電流差分ΔIと記載する場合がある。 Hereinafter, when each of the current detection units 40 1 , 40 2 , and 403 is shown without distinction, it may be referred to as the current detection unit 40. Further, when each of the current difference ΔI 21 , ΔI 32 , and ΔI 13 is shown without distinction, it may be described as the current difference ΔI.

論理回路51,51,51,51,51,・・・,51,52,52,・・・,52n-1,52は、第1系、第2系、および第3系のうち少なくとも2つの系が正常であれば正常な出力を行うことができる多数決論理回路であり、互いに同じ構成を有している。 Logic circuits 51 1 , 51 2 , 51 3 , 51 4 , 51 5 , ..., 51 n , 52 1 , 52 2 , ..., 52 n-1 , 52 n are the first system, the second system. , And a majority logic circuit capable of performing normal output if at least two of the third systems are normal, and have the same configuration as each other.

論理回路51,51,51,51,51,・・・,51の各々は、制御線21,22,23,24の少なくとも一つと、制御対象3,3,・・・,3のうち対応する制御対象3との間に接続される。例えば、論理回路51は、制御線24と制御対象3との間に接続される。論理回路51,51は、制御線21,22,23と制御対象3との間に接続される。 Each of the logic circuits 51 1 , 51 2 , 51 3 , 51 4 , 51 5 , ..., 51 n has at least one of the control lines 21 1 , 22 1 , 23 1 , 24 1 and the control target 3 1 , It is connected to the corresponding control target 3 out of 3 2 , ..., 3 m . For example, the logic circuit 51 1 is connected between the control line 24 1 and the control target 31 . The logic circuits 51 2 and 51 3 are connected between the control lines 21 1 , 22 1 and 23 1 and the control target 3 1 .

また、論理回路51は、制御線24と制御対象3との間に接続される。論理回路51は、制御線21,22,23と制御対象3との間に接続される。以下、論理回路51,51,51,51,51,・・・,51の各々を区別せずに示す場合、論理回路51と記載する場合がある。 Further, the logic circuit 541 is connected between the control line 24 1 and the control target 32 2 . The logic circuit 515 is connected between the control lines 21 1 , 22 1 , 23 1 and the control target 3 2 . Hereinafter, when each of the logic circuits 51 1 , 51 2 , 51 3 , 51 4 , 51 5 , ..., 51 n is shown without distinction, it may be described as the logic circuit 51.

論理回路52,52,・・・,52n-1,52は、制御線21,22,23,24の少なくとも一つと、制御対象4,・・・,4のうち対応する制御対象4との間に接続される。例えば、論理回路52は、制御線24と制御対象4との間に接続される。論理回路52は、制御線21,22,23と制御対象4との間に接続される。 The logic circuits 52 1 , 52 2 , ..., 52 n-1 , 52 n include at least one of the control lines 211 , 222, 232 , 242 and the control target 4 1 , ..., 4 m . Of these, it is connected to the corresponding control target 4. For example, the logic circuit 52 1 is connected between the control line 242 and the control target 41 . The logic circuit 52 2 is connected between the control lines 211 , 222, 232 and the control target 4 1 .

また、論理回路52n-1は、制御線24と制御対象4との間に接続される。論理回路52は、制御線21,22,23と制御対象4との間に接続される。以下、論理回路52,52,・・・,52n-1,52の各々を区別せずに示す場合、論理回路52と記載する場合がある。 Further, the logic circuit 52 n-1 is connected between the control line 242 and the control target 4 m . The logic circuit 52 n is connected between the control lines 211 , 222, 232 and the control target 4 m . Hereinafter, when each of the logic circuits 52 1 , 52 2 , ..., 52 n-1 , 52 n is shown without distinction, it may be described as the logic circuit 52.

制御部11,11,11は、論理回路51,51,51,51,51,・・・,51へ、制御信号S11~S11,S21~S21,S31~S31を出力することで、制御対象3,3,・・・,3を制御する。また、制御部11,11,11は、論理回路52,52,・・・,52n-1,52へ、制御信号S12~S12,S22~S22,S32~S32を出力することで、制御対象4,・・・,4を制御する。 The control units 11 1 , 11 2 , 113 send the control signals S11 1 to S11 n , S21 1 to S21 n to the logic circuits 51 1 , 51 2 , 51 3 , 51 4 , 51 5 , ..., 51 n . , S31 1 to S31 n are output to control the controlled objects 3 1 , 32, ..., 3 m . Further, the control units 11 1 , 112, 113 to the logic circuits 52 1 , 52 2 , ... , 52 n-1 , 52 n , control signals S12 1 to S12 n , S22 1 to S22 n , S32. By outputting 1 to S32 n , the control target 4 1 , ..., 4 m is controlled.

例えば、制御部11,11,11は、制御信号S11,S21,S31を論理回路51へ出力し、制御信号S11,S21,S31を論理回路51へ出力し、制御信号S11,S21,S31を論理回路51へ出力することで、制御対象3を制御する。制御部11,11,11は、制御信号S11,S21,S31を論理回路51へ出力し、制御信号S11,S21,S31を論理回路51へ出力することで、制御対象3を制御する。 For example, the control units 11 1 , 112, and 113 output the control signals S11 1, S21 1, and S31 1 to the logic circuit 51 1 , and output the control signals S11 2 , S21 2 , and S31 2 to the logic circuit 512 . Then, the control target 3 1 is controlled by outputting the control signals S11 3 , S21 3 , and S31 3 to the logic circuit 51 3 . The control units 11 1 , 112, and 113 output the control signals S11 4 , S21 4 , and S3 1 4 to the logic circuit 514 , and output the control signals S11 5 , S21 5 , and S3 15 to the logic circuit 515 . Then, the control target 3 2 is controlled.

また、制御部11,11,11は、制御信号S12,S22,S32を論理回路52へ出力し、制御信号S12,S22,S32を論理回路52へ出力することで、制御対象4を制御する。制御部11,11,11は、制御信号S12n-1,S22n-1,S32n-1を論理回路52n-1へ出力し、制御信号S12,S22,S32を論理回路52へ出力することで、制御対象4を制御する。 Further, the control units 11 1 , 112, and 113 output the control signals S12 1, S22 1, and S32 1 to the logic circuit 52 1 , and output the control signals S12 2 , S22 2 , and S32 2 to the logic circuit 52 2 . By doing so, the control target 41 is controlled. The control units 11 1 , 112, and 113 output the control signals S12 n-1 , S22 n-1 , and S32 n-1 to the logic circuit 52 n-1 , and output the control signals S12 n , S22 n , and S32 n . By outputting to the logic circuit 52 n , the controlled object 4 m is controlled.

図2は、実施の形態1にかかる制御装置の論理回路の構成を示す図であり、論理回路51,51,51の構成を示す。図2に示すように、論理回路51は、制御線24と制御線89との間に接続される。論理回路51は、制御線21,22,23と制御線80との間に接続される。論理回路51は、制御線21,22,23と制御線81との間に接続される。制御線80,81,89は、制御対象3に接続されており、論理回路51,51,51から制御線80,81,89への出力によって制御対象3が制御される。上述したように、論理回路51,51,51は、互いに同じ構成を有しており、以下、論理回路51の構成および動作について具体的に説明する。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a logic circuit of the control device according to the first embodiment, and shows the configuration of the logic circuits 51 1 , 51 2 , 513. As shown in FIG. 2, the logic circuit 51 1 is connected between the control line 24 1 and the control line 89. The logic circuit 512 is connected between the control lines 21 1, 22 1, 23 1 and the control line 80. The logic circuit 51 3 is connected between the control lines 21 1 , 22 1 , 23 1 and the control line 81. The control lines 80, 81, 89 are connected to the control target 31, and the control target 3 1 is controlled by the output from the logic circuits 51 1 , 51 2 , 513 to the control lines 80, 81, 89. As described above, the logic circuits 51 1 , 51 2 , 51 3 have the same configuration as each other, and the configuration and operation of the logic circuit 512 will be specifically described below.

図2に示すように、論理回路51は、スイッチ61,61,62,62,63,63と、接続線70,70,70,71,71,71,72,72,72とを備える。スイッチ61,62は、制御線21と制御対象3との間に接続され、スイッチ62,63は、制御線22と制御対象3との間に接続され、スイッチ61,63は、制御線23と制御対象3との間に接続される。 As shown in FIG. 2 , the logic circuit 521 includes switches 61 1 , 612 , 62 1 , 62 2 , 63 1 , 632 and connection lines 70 1 , 70 2 , 70 3 , 71 1 , 712 , It is equipped with 71 3 , 72 1 , 72 2 , and 72 3 . The switches 61 1 and 62 1 are connected between the control line 21 1 and the control target 3 1 , and the switches 62 2 and 63 1 are connected between the control line 22 1 and the control target 3 1 . 2 , 63 2 are connected between the control line 23 1 and the control target 3 1 .

具体的には、制御線21と制御対象3との間には、接続線70、スイッチ61、接続線71、スイッチ62、および接続線72が直列に接続される。制御線22と制御対象3との間には、接続線70、スイッチ62、接続線71、スイッチ63、および接続線72が直列に接続される。制御線23と制御対象3との間には、接続線70、スイッチ61、接続線71、スイッチ63、および接続線72が直列に接続される。 Specifically, a connection line 70 1 , a switch 61 1 , a connection line 71 1 , a switch 62 1 , and a connection line 72 1 are connected in series between the control line 21 1 and the control target 3 1 . A connection line 702, a switch 622, a connection line 712 , a switch 63 1 , and a connection line 722 are connected in series between the control line 22 1 and the control target 3 1 . A connection line 703, a switch 612 , a connection line 713 , a switch 632 , and a connection line 732 are connected in series between the control line 231 and the control target 3 1 .

図3は、実施の形態1にかかる論理回路と制御部との関係を示す図である。図3に示すように、スイッチ61,61は、制御部11から出力される制御信号S11によってオンとオフが制御され、スイッチ62,62は、制御部11から出力される制御信号S21によってオンとオフが制御される。また、スイッチ63,63は、制御部11から出力される制御信号S31によってオンとオフが制御される。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the logic circuit and the control unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the switches 61 1 and 612 are controlled to be turned on and off by the control signal S11 2 output from the control unit 111 , and the switches 62 1 and 62 2 are output from the control unit 1122 . On and off are controlled by the control signal S221. Further, the switches 63 1 and 63 2 are controlled to be turned on and off by the control signal S31 2 output from the control unit 113 .

スイッチ61,61,62,62,63,63は、例えば、ラッチングリレーなどの電磁リレーであるが、半導体リレーなどであってもよい。以下、スイッチ61,61の各々を区別せずに示す場合、スイッチ61と記載し、スイッチ62,62の各々を区別せずに示す場合、スイッチ62と記載し、スイッチ63,63の各々を区別せずに示す場合、スイッチ63と記載する場合がある。 The switches 61 1 , 61 2 , 62 1 , 62 2 , 63 1 , 63 2 are, for example, electromagnetic relays such as latching relays, but may also be semiconductor relays. Hereinafter, when each of the switches 61 1 and 62 2 is shown without distinction, it is described as a switch 61, and when each of the switches 62 1 and 62 2 is shown without distinction, it is described as a switch 62 and the switch 63 1 and When each of 63 2 is shown without distinction, it may be described as switch 63.

論理回路51,52は、複数のスイッチ61,62,63のうち一つのスイッチが故障しても正常に動作するため、不具合が顕在化しない。しかし、例えば、論理回路51,52において、一つのスイッチが故障した後、かかる一つのスイッチとは異なる制御系で制御されるスイッチに故障が発生すると、論理回路51,52は正常に動作しない場合がある。 Since the logic circuits 51 and 52 operate normally even if one of the plurality of switches 61, 62, 63 fails, the failure does not become apparent. However, for example, in the logic circuits 51 and 52, if a failure occurs in a switch controlled by a control system different from the one switch after one switch fails, the logic circuits 51 and 52 do not operate normally. There is.

そこで、制御装置1は、制御部11に加えて異常検出部12を備えており、異常検出部12によって、論理回路51,52を構成する複数のスイッチ61,62,63のうち一つのスイッチが故障したことを論理回路51,52の異常として検出する。以下、異常検出部12によって論理回路51,52の異常を検出するための制御部11の動作、および異常検出部12による論理回路51,52の異常検出方法について具体的に説明する。 Therefore, the control device 1 includes an abnormality detection unit 12 in addition to the control unit 11, and the abnormality detection unit 12 causes one of the plurality of switches 61, 62, 63 constituting the logic circuits 51, 52 to be switched. The failure is detected as an abnormality of the logic circuits 51 and 52. Hereinafter, the operation of the control unit 11 for detecting the abnormality of the logic circuits 51 and 52 by the abnormality detection unit 12 and the abnormality detection method of the logic circuits 51 and 52 by the abnormality detection unit 12 will be specifically described.

図4は、実施の形態1にかかる制御部の制御信号が第1のずれ順序である場合における制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図であり、論理回路51が正常である場合の例を示す。図4に示すように、制御部11,11,11から出力される制御信号S11,S21,S31の各々は、スイッチ61,62,63のうち対応するスイッチをオンするタイミングは時刻t10で同じであるが、対応するスイッチをオフするタイミングが互いに異なる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the current flowing through the control line and the detection signal of the current detection unit when the control signal of the control unit according to the first embodiment has the first deviation order, and is a diagram showing the relationship between the detection signal and the detection signal of the current detection unit. Here is an example when is normal. As shown in FIG. 4, each of the control signals S11 2 , S21 2 , and S312 output from the control units 11 1 , 112, and 113 each has a timing to turn on the corresponding switch among the switches 61, 62, and 63. Is the same at time t10, but the timing at which the corresponding switches are turned off is different from each other.

ここで、制御線21,22,23の各々と制御対象3とが接続されている場合の電流I1,I2,I3の大きさが互いに同じであるとし、この場合の電流I1,I2,I3の電流値を「Ia」と記載する。また、説明の便宜上、制御線21,22,23のうちの1つまたは2つが制御対象3と接続されている場合の電流値も「Ia」と記載する。なお、「Ia」は、制御線21,22,23のうち制御対象3に接続される制御線の数によって大きさが異なる場合がある。例えば、「Ia」は、制御線21,22,23の1つのみが制御対象3と接続されている場合と、制御線21,22,23が全て制御対象3と接続されている場合とで、大きさが異なる場合がある。 Here, it is assumed that the magnitudes of the currents I1, I2, and I3 when each of the control lines 21, 22, and 23 and the control target 31 are connected are the same, and the currents I1, I2, and I3 in this case are assumed to be the same. The current value of is described as "Ia". Further, for convenience of explanation, the current value when one or two of the control lines 21, 22, and 23 are connected to the control target 31, is also described as “Ia”. The size of "Ia" may differ depending on the number of control lines connected to the control target 31 among the control lines 21, 22, 23. For example, "Ia" is a case where only one of the control lines 21 and 22 and 23 is connected to the control target 31 and a case where all the control lines 21 and 22 and 23 are connected to the control target 3 1 . And, the size may be different.

図4に示すように、時刻t10~t11の間において、制御信号S11,S21,S31によってスイッチ61,62,63がオン状態である。そのため、各電流検出部40,40,40に取り付けられた2つの制御線間で電流が平衡になり、電流差分ΔI21、ΔI32、およびΔI13は「0」である。そのため、電流検出部40,40,40から出力される検出信号Sd1,Sd2,Sd3は、大きさが「0」であるアナログ信号である。 As shown in FIG . 4, between the times t10 and t11, the switches 61, 62, and 63 are turned on by the control signals S112 , S221, and S312. Therefore, the currents are in equilibrium between the two control lines attached to the current detection units 40 1 , 40 2 , and 403, and the current differences ΔI 21 , ΔI 32 , and ΔI 13 are “0”. Therefore, the detection signals Sd1, Sd2, and Sd3 output from the current detection units 40 1 , 402, and 403 are analog signals having a magnitude of "0".

図4に示す例では、第1系→第2系→第3系の順、すなわちスイッチ61,62,63の順にオフになる。具体的には、時刻t11において、第1系のスイッチであるスイッチ61が制御信号S11によってオンからオフになる。また、時刻t12において、第2系のスイッチであるスイッチ62が制御信号S21によってオンからオフなる。また、時刻t13において、第3系のスイッチであるスイッチ63が制御信号S31によってオンからオフになる。このように、制御部11,11,11は、第1系→第2系→第3系の順にスイッチがオフになるように、制御信号S11,S21,S31を論理回路51へ出力することができる。 In the example shown in FIG. 4, the switches are turned off in the order of the first system → the second system → the third system, that is, the switches 61, 62, 63. Specifically, at time t11, the switch 61, which is a switch of the first system, is turned from on to off by the control signal S112. Further, at time t12, the switch 62, which is a switch of the second system, is turned from on to off by the control signal S221. Further, at time t13, the switch 63, which is a switch of the third system, is turned from on to off by the control signal S312. In this way, the control units 11 1 , 112 , and 113 make logic circuits for the control signals S112, S221, and S31 2 so that the switches are turned off in the order of the first system, the second system, and the third system. It can be output to 512.

時刻t11~t12の期間においては、電流I2のみが制御対象3に流れるため、ΔI21=Ia、ΔI32=-Ia、およびΔI13=0である。すなわち、電流検出部40,40に取り付けられた2つの制御線間で電流が不平衡になり、電流検出部40に取り付けられた2つの制御線間で電流が平衡になる。この場合、電流検出部40の検出信号Sd1は、大きさが「Ia」であるアナログ信号であり、電流検出部40の検出信号Sd2は、大きさが「-Ia」であるアナログ信号であり、電流検出部40の検出信号Sd3は、大きさが「0」であるアナログ信号である。 During the period from time t11 to t12, since only the current I2 flows through the control target 31, ΔI 21 = Ia, ΔI 32 = −Ia, and ΔI 13 = 0. That is, the current becomes unbalanced between the two control lines attached to the current detection units 40 1 and 402, and the current becomes equilibrium between the two control lines attached to the current detection units 403. In this case, the detection signal Sd1 of the current detection unit 401 is an analog signal having a magnitude of "Ia", and the detection signal Sd2 of the current detection unit 402 is an analog signal having a magnitude of "-Ia". The detection signal Sd3 of the current detection unit 403 is an analog signal having a magnitude of “0”.

図5は、実施の形態1にかかる制御部の制御信号が第2のずれ順序である場合における制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図であり、論理回路51が正常である場合の例を示す。図5に示す例では、第2系→第3系→第1系の順、すなわちスイッチ62,63,61の順にオフになる。具体的には、時刻t11において、スイッチ62が制御信号S21によってオンからオフになる。また、時刻t12において、スイッチ63が制御信号S31によってオンからオフなる。また、時刻t13において、スイッチ61が制御信号S11によってオンからオフになる。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the current flowing through the control line and the detection signal of the current detection unit when the control signal of the control unit according to the first embodiment has the second deviation order, and is a diagram showing the relationship between the detection signal and the detection signal of the current detection unit. Here is an example when is normal. In the example shown in FIG. 5, the switches are turned off in the order of the second system → the third system → the first system, that is, the switches 62, 63, 61. Specifically, at time t11, the switch 62 is turned from on to off by the control signal S221 . Further, at time t12, the switch 63 is turned on and off by the control signal S312. Further, at time t13, the switch 61 is turned from on to off by the control signal S112.

この場合、時刻t11~t12の期間において、電流I3のみが制御対象3に流れるため、ΔI21=0、ΔI32=Ia、およびΔI13=-Iaである。すなわち、電流検出部40に取り付けられた2つの制御線間で電流が平衡になり、各電流検出部40,40に取り付けられた2つの制御線間で電流が不平衡になる。そのため、検出信号Sd1は、大きさが「0」であるアナログ信号であり、検出信号Sd2は、大きさが「Ia」であるアナログ信号であり、検出信号Sd3は、大きさが「-Ia」であるアナログ信号である。 In this case, since only the current I3 flows through the control target 31 during the period from time t11 to t12, ΔI 21 = 0, ΔI 32 = Ia, and ΔI 13 = −Ia. That is, the current becomes equilibrium between the two control lines attached to the current detection unit 401, and the current becomes unbalanced between the two control lines attached to the current detection units 40 2 and 403 . Therefore, the detection signal Sd1 is an analog signal having a magnitude of "0", the detection signal Sd2 is an analog signal having a magnitude of "Ia", and the detection signal Sd3 has a magnitude of "-Ia". Is an analog signal.

図6は、実施の形態1にかかる制御部の制御信号が第3のずれ順序である場合における制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図であり、論理回路51が正常である場合の例を示す。図6に示す例では、第3系→第1系→第2系の順、すなわちスイッチ63,61,62の順にオフになる。具体的には、時刻t11において、スイッチ63が制御信号S31によってオンからオフになる。また、時刻t12において、スイッチ61が制御信号S11によってオンからオフなる。また、時刻t13において、スイッチ62が制御信号S21によってオンからオフになる。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the current flowing through the control line and the detection signal of the current detection unit when the control signal of the control unit according to the first embodiment has the third deviation order, and is a diagram showing the relationship between the detection signal and the detection signal of the current detection unit. Here is an example when is normal. In the example shown in FIG. 6, the switches are turned off in the order of the third system → the first system → the second system, that is, the switches 63, 61, 62. Specifically, at time t11, the switch 63 is turned from on to off by the control signal S312 . Further, at time t12, the switch 61 is turned on and off by the control signal S112 . Further, at time t13, the switch 62 is turned from on to off by the control signal S221.

この場合、時刻t11~t12の期間において、電流I1のみが制御対象3に流れるため、ΔI21=-Ia、ΔI32=0、およびΔI13=Iaである。すなわち、各電流検出部40,40に取り付けられた2つの制御線間で電流が不平衡になり、電流検出部40に取り付けられた2つの制御線間で電流が平衡になる。そのため、検出信号Sd1は、大きさが「-Ia」であるアナログ信号であり、検出信号Sd2は、大きさが「0」であるアナログ信号であり、検出信号Sd3は、大きさが「Ia」であるアナログ信号である。 In this case, since only the current I1 flows through the control target 31 during the period from time t11 to t12, ΔI 21 = −Ia, ΔI 32 = 0, and ΔI 13 = Ia. That is, the current becomes unbalanced between the two control lines attached to the current detection units 40 1 and 403, and the current becomes equilibrium between the two control lines attached to the current detection units 402. Therefore, the detection signal Sd1 is an analog signal having a magnitude of "-Ia", the detection signal Sd2 is an analog signal having a magnitude of "0", and the detection signal Sd3 has a magnitude of "Ia". Is an analog signal.

このように、制御部11,11,11は、スイッチ61,62,63のうち対応するスイッチをオフするタイミングをずらすことができる。異常検出部12は、図4、図5、または図6に示す制御信号S11,S21,S31が論理回路51へ出力されている場合、電流検出部40,40,40から出力される検出信号Sd1,Sd2,Sd3が図4、図5、または図6に示す状態であるか否かに基づいて、論理回路51に異常があるか否かを判定することができる。以下、検出信号Sd1,Sd2,Sd3の各々を区別せずに示す場合、検出信号Sdと記載する場合がある。 In this way, the control units 11 1 , 112, and 113 can shift the timing of turning off the corresponding switch among the switches 61, 62, and 63. When the control signals S11 2 , S21 2 , and S31 2 shown in FIG. 4, FIG. 5, or FIG. 6 are output to the logic circuit 512, the abnormality detection unit 12 is a current detection unit 40 1 , 40 2 , 40 3 . Based on whether or not the detection signals Sd1, Sd2, and Sd3 output from are in the state shown in FIG . 4, FIG. 5, or FIG. 6, it can be determined whether or not there is an abnormality in the logic circuit 521. .. Hereinafter, when each of the detection signals Sd1, Sd2, and Sd3 is shown without distinction, it may be described as the detection signal Sd.

異常検出部12は、論理回路51の異常を検出する場合に、検出信号Sdをプラスレベル、ゼロレベル、マイナスレベルの3段階に分類することができる。図7は、実施の形態1にかかる異常検出部の構成例を示す図である。図7に示す異常検出部12は、アナログデジタル変換器41と、処理部42と、判定部43を備える。アナログデジタル変換器41は、アナログ信号である検出信号Sdをデジタル信号へ変換する。処理部42は、アナログデジタル変換器41によって変換されたデジタル信号に基づいて、検出信号Sdをプラスレベル、ゼロレベル、およびマイナスレベルの3段階に分類する。 When detecting an abnormality in the logic circuit 512, the abnormality detection unit 12 can classify the detection signal Sd into three stages of plus level, zero level, and minus level. FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the abnormality detection unit according to the first embodiment. The abnormality detection unit 12 shown in FIG. 7 includes an analog-digital converter 41, a processing unit 42, and a determination unit 43. The analog-to-digital converter 41 converts the detection signal Sd, which is an analog signal, into a digital signal. The processing unit 42 classifies the detection signal Sd into three stages of plus level, zero level, and minus level based on the digital signal converted by the analog-to-digital converter 41.

例えば、処理部42は、閾値Ith1以上の電流差分ΔIを示す検出信号Sdをプラスレベルであると判定し、閾値Ith2以上かつ閾値Ith1未満の電流差分ΔIを示す検出信号Sdをゼロレベルであると判定する。また、処理部42は、閾値Ith2未満の電流差分ΔIを示す検出信号Sdをマイナスレベルであると判定する。判定部43は、処理部42によって判定された検出信号Sdのレベル状態に基づいて、論理回路51,52に異常があるか否かを検出することができる。なお、Ith1>0であり、Ith2<0である。 For example, the processing unit 42 determines that the detection signal Sd showing the current difference ΔI having the threshold value Is1 or more is a plus level, and determines that the detection signal Sd showing the current difference ΔI having the threshold value Is2 or more and less than the threshold value Is1 is a zero level. judge. Further, the processing unit 42 determines that the detection signal Sd indicating the current difference ΔI less than the threshold value Is2 is a minus level. The determination unit 43 can detect whether or not there is an abnormality in the logic circuits 51 and 52 based on the level state of the detection signal Sd determined by the processing unit 42. It should be noted that Is1> 0 and Is2 <0.

上述した例では、制御線21,22,23の各々と制御対象3とが接続されている場合において、電流I1,I2,I3の大きさが互いに同じである例を説明したが、電流I1,I2,I3は互いに異なる大きさの電流であってもよい。図8は、実施の形態1にかかる制御部の制御信号と制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係の他の例を示す図である。 In the above-mentioned example, when each of the control lines 21, 22 and 23 and the control target 31 are connected, an example in which the magnitudes of the currents I1, I2 and I3 are the same as each other has been described, but the current I1 has been described. , I2, I3 may be currents of different magnitudes from each other. FIG. 8 is a diagram showing another example of the relationship between the control signal of the control unit according to the first embodiment, the current flowing through the control line, and the detection signal of the current detection unit.

異常検出部12の処理部42は、電流検出部40,40,40から出力される検出信号Sd1,Sd2,Sd3に基づいて、検出信号Sd1,Sd2,Sd3を補正する。具体的には、処理部42は、論理回路51,52が正常である場合における時刻t10~t11の期間において、Sd1=Sd2=Sd3=0になるように、検出信号Sd1,Sd2,Sd3の補正値ΔSd1,ΔSd2,ΔSd3を決定する。 The processing unit 42 of the abnormality detection unit 12 corrects the detection signals Sd1, Sd2, Sd3 based on the detection signals Sd1, Sd2 , Sd3 output from the current detection units 40 1 , 402, and 403. Specifically, the processing unit 42 corrects the detection signals Sd1, Sd2, Sd3 so that Sd1 = Sd2 = Sd3 = 0 in the period from time t10 to t11 when the logic circuits 51 and 52 are normal. The values ΔSd1, ΔSd2, ΔSd3 are determined.

ここで、制御線21から制御対象3へ流れる電流I1の大きさが「Ib」であり、制御線22,23から制御対象3へ流れる電流I2,I3の大きさが「Ia」であるとする。この場合、時刻t10~t11の期間において、Sd1=Ia-Ib、Sd2=0、およびSd3=Ib-Iaである。そのため、処理部42は、この場合、ΔSd1=Ib-Ia、ΔSd2=0、およびΔSd3=Ia-Ibにする。 Here, the magnitude of the current I1 flowing from the control line 21 to the control target 31 is "Ib", and the magnitude of the currents I2 and I3 flowing from the control lines 22 and 23 to the control target 31 is "Ia". And. In this case, Sd1 = Ia-Ib, Sd2 = 0, and Sd3 = Ib-Ia in the period from time t10 to t11. Therefore, in this case, the processing unit 42 sets ΔSd1 = Ib-Ia, ΔSd2 = 0, and ΔSd3 = Ia-Ib.

そして、処理部42は、その後の時刻t10~t11の期間において、検出信号Sd1に補正値ΔSd1を加えることで新たな検出信号Sd1を生成し、検出信号Sd2に補正値ΔSd2を加えることで新たな検出信号Sd2を生成し、検出信号Sd3に補正値ΔSd3を加えることで新たな検出信号Sd3を生成する。これにより、処理部42は、時刻t10~t11の期間において、各検出信号Sdをプラスレベル、ゼロレベル、マイナスレベルの3段階に精度よく分類することができる。 Then, in the period from time t10 to t11 thereafter, the processing unit 42 generates a new detection signal Sd1 by adding the correction value ΔSd1 to the detection signal Sd1, and adds the correction value ΔSd2 to the detection signal Sd2. The detection signal Sd2 is generated, and a new detection signal Sd3 is generated by adding the correction value ΔSd3 to the detection signal Sd3. As a result, the processing unit 42 can accurately classify each detection signal Sd into three stages of plus level, zero level, and minus level in the period from time t10 to t11.

また、処理部42は、時刻t11~t12の期間において、検出信号Sd1,Sd2,Sd3から電流I1,I2,I3の大きさを演算することができ、かかる演算結果に基づいて、補正値ΔSd1,ΔSd2,ΔSd3を決定することもできる。これによっても、処理部42は、各検出信号Sdをプラスレベル、ゼロレベル、マイナスレベルの3段階に精度よく分類することができる。なお、補正値ΔSd1,ΔSd2,ΔSd3の決定方法は、上述した例に限定されない。 Further, the processing unit 42 can calculate the magnitudes of the currents I1, I2, I3 from the detection signals Sd1, Sd2, Sd3 during the period from time t11 to t12, and the correction value ΔSd1 is based on the calculation result. It is also possible to determine ΔSd2 and ΔSd3. Also with this, the processing unit 42 can accurately classify each detection signal Sd into three stages of plus level, zero level, and minus level. The method for determining the correction values ΔSd1, ΔSd2, ΔSd3 is not limited to the above-mentioned example.

また、判定部43は、電流I1,I2,I3の変化のタイミングである時刻t10において、図8に示すように、検出信号Sd1,Sd2,Sd3に短期間の変化が生じた場合であっても、かかる変化を無視することができる。すなわち、判定部43は、同一レベルが一定時間Tc以上継続する検出信号Sdを論理回路51の異常検出のために用い、同一レベルが一定時間Tc未満である検出信号Sdを論理回路51の異常検出のためには用いない。これにより、判定部43は、論理回路51の異常検出の精度を向上させることができる。なお、異常検出部12は、処理部42において検出信号Sd1,Sd2,Sd3の補正のみを行い、検出信号Sd1,Sd2,Sd3のレベル判定を判定部43で行う構成であってもよい。 Further, as shown in FIG. 8, the determination unit 43 may change the detection signals Sd1, Sd2, Sd3 for a short period of time at time t10, which is the timing of the change of the currents I1, I2, and I3. , Such changes can be ignored. That is, the determination unit 43 uses the detection signal Sd whose same level continues for a certain period of time Tc or more for detecting an abnormality in the logic circuit 512, and uses the detection signal Sd whose same level is less than Tc for a certain period of time in the logic circuit 512 . Not used for anomaly detection. As a result, the determination unit 43 can improve the accuracy of abnormality detection of the logic circuit 512 . The abnormality detection unit 12 may be configured such that the processing unit 42 only corrects the detection signals Sd1, Sd2, Sd3, and the determination unit 43 determines the level of the detection signals Sd1, Sd2, Sd3.

次に、異常検出部12による論理回路51の異常検出について具体的に説明する。まず、論理回路51のスイッチ61,61,62,62,63,63のうち一つのスイッチがオープン故障である場合について説明する。オープン故障とは、スイッチが短絡状態にならない故障であり、例えば、接点不良などによって生じる。 Next, the abnormality detection of the logic circuit 512 by the abnormality detection unit 12 will be specifically described. First, a case where one of the switches 61 1 , 61 2 , 62 1 , 62 2 , 63 1 , 63 2 of the logic circuit 512 has an open failure will be described. An open failure is a failure in which the switch is not short-circuited, and is caused by, for example, a contact failure.

図9は、実施の形態1にかかる論理回路を構成する複数のスイッチのうち一つのスイッチがオープン故障になった場合における電流検出部の検出信号の状態を示す図である。図9では、第1系→第2系→第3系の順、すなわちスイッチ61,62,63の順にオフになり、かつスイッチ61がオープン故障である場合の例が示されている。スイッチ61がオープン故障である場合、制御信号S11によってスイッチ61はオンにならないため、制御線21から制御線80を介して制御対象3に電流I1が流れない。 FIG. 9 is a diagram showing a state of a detection signal of the current detection unit when one of the plurality of switches constituting the logic circuit according to the first embodiment fails to open. FIG. 9 shows an example in which the switches 61, 62, 63 are turned off in the order of the first system → the second system → the third system, that is, the switches 61 1 are in the open failure. When the switch 61 1 is an open failure, the control signal S11 2 does not turn on the switch 61 1 , so that the current I1 does not flow from the control line 21 1 to the control target 31 via the control line 80.

そのため、図9に示すように、スイッチ61がオープン故障である場合、時刻t10~t11の期間において、検出信号Sd1がプラスレベルであり、検出信号Sd3がマイナスレベルである。このことは、スイッチ62がオープン故障である場合も同様である。したがって、異常検出部12の判定部43は、時刻t10~t11の期間において、検出信号Sd1がプラスレベルであり、検出信号Sd3がマイナスレベルである場合、スイッチ61,62のうち少なくとも一つがオープン故障であると判定することができる。 Therefore, as shown in FIG. 9, when the switch 611 has an open failure, the detection signal Sd1 has a positive level and the detection signal Sd3 has a negative level during the period from time t10 to t11. This also applies when the switch 621 has an open failure. Therefore, in the determination unit 43 of the abnormality detection unit 12, at least one of the switches 61 1 and 62 1 is set when the detection signal Sd1 is at a positive level and the detection signal Sd3 is at a negative level during the period from time t10 to t11. It can be determined that the failure is open.

判定部43は、スイッチ61,62の場合と同様に、各スイッチ62,63,61,63がオープン故障であるかを判定することができる。例えば、判定部43は、時刻t10~t11の期間において、検出信号Sd1がマイナスレベルであり、検出信号Sd2がプラスレベルである場合に、スイッチ62,63のうち少なくとも一つがオープン故障であると判定することができる。 The determination unit 43 can determine whether each of the switches 62 2 , 63 1 , 61 2 , 63 2 has an open failure, as in the case of the switches 61 1 , 62 1 . For example, in the determination unit 43, when the detection signal Sd1 is at a negative level and the detection signal Sd2 is at a positive level during the period from time t10 to t11, at least one of the switches 622 and 631 is an open failure. Can be determined.

また、判定部43は、時刻t10~t11の期間において、検出信号Sd2がマイナスレベルであり、検出信号Sd3がプラスレベルである場合に、スイッチ61,63のうち少なくとも一つがオープン故障であると判定することができる。なお、異常検出部12は、スイッチ61,62,63がオフになるタイミングは互いにずれていなくても、スイッチ61,62,63のオープン故障を検出することができる。 Further, in the determination unit 43, when the detection signal Sd2 is at a negative level and the detection signal Sd3 is at a positive level during the period from time t10 to t11, at least one of the switches 61 2 and 63 2 is an open failure. Can be determined. The abnormality detection unit 12 can detect an open failure of the switches 61, 62, 63 even if the timing at which the switches 61, 62, 63 are turned off is not different from each other.

次に、論理回路51のスイッチ61,61,62,62,63,63のうち一部のスイッチがショート故障である場合について説明する。ショート故障とは、スイッチが短絡した状態のままになる故障であり、例えば、接点間の溶着などによって生じる。 Next, a case where some of the switches 61 1 , 61 2 , 62 1 , 62 2 , 63 1 , 63 2 of the logic circuit 512 has a short-circuit failure will be described. A short-circuit failure is a failure in which the switch remains in a short-circuited state, and is caused by, for example, welding between contacts.

図10は、実施の形態1にかかる論理回路を構成する複数のスイッチのうち一つのスイッチがショート故障になった場合における電流検出部の検出信号の状態を示す図であり、スイッチ61がショート故障である場合の例が示されている。スイッチ61がショート故障である場合、制御信号S11によってスイッチ61はオフにならない。 FIG. 10 is a diagram showing a state of a detection signal of the current detection unit when one of the plurality of switches constituting the logic circuit according to the first embodiment fails in a short circuit, and the switch 611 is short-circuited. An example of a failure is shown. When the switch 61 1 is short - circuited, the control signal S112 does not turn off the switch 61 1 .

図10に示すように、第1系→第2系→第3系の順、すなわちスイッチ61,62,63の順にオフになる場合、時刻t11~t12の期間において、検出信号Sd1がゼロレベルであり、検出信号Sd3がマイナスレベルである。この場合、異常検出部12は、時刻t11~t12の期間において、検出信号Sd1がゼロレベルであり、検出信号Sd3がマイナスレベルである場合に、スイッチ61がショート故障であると判定することができる。 As shown in FIG. 10, when the first system → the second system → the third system are turned off in the order of the switches 61, 62, 63, the detection signal Sd1 is at the zero level during the period from time t11 to t12. Yes, the detection signal Sd3 is at a negative level. In this case, the abnormality detection unit 12 determines that the switch 611 is a short-circuit failure when the detection signal Sd1 is at the zero level and the detection signal Sd3 is at the minus level during the period from time t11 to t12. can.

一方で、第2系→第3系→第1系の順、すなわち、スイッチ62,63,61の順にオフになる場合、時刻t11~t12の期間において、検出信号Sd1,Sd2,Sd3は、図4の場合と同様の状態である。したがって、異常検出部12の判定部43は、時刻t11~t12の期間において、第2系→第3系→第1系の順、すなわちスイッチ63,61,62の順にオフになる場合、スイッチ61のショート故障を検出することができない。 On the other hand, when the switches are turned off in the order of the second system → the third system → the first system, that is, the switches 62, 63, 61, the detection signals Sd1, Sd2, Sd3 are shown in the figure during the period from time t11 to t12. It is the same state as in the case of 4. Therefore, when the determination unit 43 of the abnormality detection unit 12 is turned off in the order of the second system → the third system → the first system, that is, in the order of the switches 63, 61, 62 during the period from time t11 to t12, the switch 61 The short failure of 1 cannot be detected.

このように、異常検出部12は、スイッチ61,62,63のオフの順番によっては、ショート故障が検出できる場合とできない場合がある。図11は、実施の形態1にかかるスイッチのオフのタイミングと検出可能なショート故障との関係を示す図である。図11に示すように、異常検出部12の判定部43は、第1系→第2系→第3系の順、すなわちスイッチ61,62,63の順にオフになる場合、スイッチ61,62,63のショート故障を検出することができる。 As described above, the abnormality detection unit 12 may or may not be able to detect a short failure depending on the order in which the switches 61, 62, and 63 are turned off. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the switch off timing according to the first embodiment and the detectable short failure. As shown in FIG. 11, when the determination unit 43 of the abnormality detection unit 12 is turned off in the order of the first system → the second system → the third system, that is, the switches 61, 62, 63, the switches 61 1 , 62 It is possible to detect short faults of 2 , 63 2 .

また、図11に示すように、異常検出部12の判定部43は、第3系→第1系→第2系の順、すなわちスイッチ63,61,62の順にオフになる場合、スイッチ61,63,61のショート故障を検出することができる。また、異常検出部12の判定部43は、図11に示すように、第2系→第3系→第1系の順、すなわちスイッチ62,63,61の順にオフになる場合、スイッチ62,62,61のショート故障を検出することができる。 Further, as shown in FIG. 11, when the determination unit 43 of the abnormality detection unit 12 is turned off in the order of the third system → the first system → the second system, that is, in the order of the switches 63, 61, 62, the switch 61 1 , 63 1 and 612 short faults can be detected. Further, as shown in FIG. 11, when the determination unit 43 of the abnormality detection unit 12 is turned off in the order of the second system → the third system → the first system, that is, in the order of the switches 62, 63, 61, the switch 621 , 62 2 and 612 short faults can be detected.

制御部11,11,11は、スイッチ61,62,63をオフするタイミングをずらす順序を切り替える。例えば、制御部11,11,11は、第1系→第2系→第3系の順にスイッチをオフにする第1スイッチ制御、第2系→第3系→第1系の順にスイッチをオフにする第2スイッチ制御、第3系→第1系→第2系の順にスイッチをオフにする第3スイッチ制御をローテーションで切り替える。例えば、制御部11,11,11は、第1スイッチ制御、第2スイッチ制御、および第3スイッチ制御を順に行う処理を繰り返す。 The control units 11 1 , 112, and 113 switch the order in which the switches 61, 62, and 63 are turned off. For example, the control units 11 1 , 112 , and 113 have the first switch control that turns off the switch in the order of the first system → the second system → the third system, and the second system → the third system → the first system. The second switch control that turns off the switch and the third switch control that turns off the switch in the order of the third system → the first system → the second system are switched by rotation. For example, the control units 11 1 , 112 , and 113 repeat the process of sequentially performing the first switch control, the second switch control, and the third switch control.

これにより、異常検出部12は、スイッチ61,62,62,63,61,63の全てのショート故障を検出することができる。なお、制御部11,11,11は、論理回路51毎に、スイッチ61,62,63をオフするタイミングをずらす順序を切り替えることで、すべての論理回路51の異常検出が可能になる。 As a result, the abnormality detection unit 12 can detect all short - circuit failures of the switches 61 1 , 62 1 , 62 2 , 63 1 , 61 2 , 632. The control units 11 1 , 112, and 113 can detect abnormalities in all logic circuits 51 by switching the order in which the switches 61, 62, and 63 are turned off for each logic circuit 51. ..

なお、制御部11,11,11は、スイッチ制御の順序の切り替えは、制御対象3を制御する度に行うことができる。また、制御部11,11,11は、単位時間毎に、スイッチ制御の順序を切り替えることもできる。単位時間は、例えば、1時間、数時間、または1日である。 The control units 11 1 , 112 , and 113 can switch the switch control order each time the control target 3 is controlled. Further , the control units 11 1 , 112 , and 113 can also switch the order of switch control every unit time. The unit time is, for example, one hour, several hours, or one day.

また、制御部11は、異常検出部12から検出結果を取得することができる。制御部11は、異常検出部12によって異常があることが検出された論理回路51に対する制御を停止することができる。また、制御部11は、異常検出部12によって異常があることが検出された論理回路51に接続された制御対象3の動作が停止するように、論理回路51へ制御信号を出力することもできる。 Further, the control unit 11 can acquire the detection result from the abnormality detection unit 12. The control unit 11 can stop the control of the logic circuit 51 for which an abnormality is detected by the abnormality detection unit 12. Further, the control unit 11 can also output a control signal to the logic circuit 51 so that the operation of the control target 3 connected to the logic circuit 51 where the abnormality detection unit 12 has detected an abnormality is stopped. ..

図12は、実施の形態1にかかる電流検出部の特性を示す図である。図12に示すように、電流検出部40において、電流差分ΔIが相対的に小さい領域は、電流差分ΔIの変化に対する検出信号Sdの変化が相対的に大きい高精度領域である。また、電流検出部40において、電流差分ΔIが相対的に大きい領域は、電流差分ΔIの変化に対する検出信号Sdの変化が相対的に小さい低精度領域である。 FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of the current detection unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 12, in the current detection unit 40, the region where the current difference ΔI is relatively small is a high-precision region in which the change in the detection signal Sd with respect to the change in the current difference ΔI is relatively large. Further, in the current detection unit 40, the region where the current difference ΔI is relatively large is a low-precision region where the change in the detection signal Sd with respect to the change in the current difference ΔI is relatively small.

このように、電流検出部40は、電流差分ΔIが相対的に小さい領域が高精度領域である。そのため、異常検出部12は、時刻t10~t11の期間において、電流差分ΔIが「0」でない場合において、検出信号Sd1,Sd2,Sd3を補正するための補正値ΔSd1,ΔSd2,ΔSd3を精度よく決定することができる。 As described above, in the current detection unit 40, the region where the current difference ΔI is relatively small is the high-precision region. Therefore, the abnormality detection unit 12 accurately determines the correction values ΔSd1, ΔSd2, ΔSd3 for correcting the detection signals Sd1, Sd2, Sd3 when the current difference ΔI is not “0” in the period from time t10 to t11. can do.

また、図4などに示す時刻t11~t12の期間のような不平衡時には、大きな電流が流れるが、電流検出部40において電流差分ΔIの大きさが大きい領域が低精度領域である。かかる低精度領域での検出により検出範囲が大きいため、飽和せず、不平衡の発生有無を精度よく検出することができる。 Further, in the unbalanced time such as the period from time t11 to t12 shown in FIG. 4, a large current flows, but the region where the magnitude of the current difference ΔI is large in the current detection unit 40 is the low accuracy region. Since the detection range is large due to the detection in such a low accuracy region, it is not saturated and the presence or absence of imbalance can be detected with high accuracy.

このように、電流検出部40は、高精度領域および低精度領域を有しているため、異常検出部12の処理部42は、各検出信号Sdをプラスレベル、ゼロレベル、マイナスレベルの3段階に精度よく分類することができる。そのため、異常検出部12において論理回路51,52の異常が誤検出されることを防止することができる。 As described above, since the current detection unit 40 has a high-precision region and a low-precision region, the processing unit 42 of the abnormality detection unit 12 sets each detection signal Sd in three stages of plus level, zero level, and minus level. Can be classified accurately. Therefore, it is possible to prevent the abnormality detection unit 12 from erroneously detecting an abnormality in the logic circuits 51 and 52.

図13は、実施の形態1にかかる第1系ユニットのハードウェア構成の一例を示す図である。なお、第2系ユニット10および第3系ユニット10の構成は、第1系ユニット10の構成と同じである。図13に示すように、第1系ユニット10は、プロセッサ101と、メモリ102と、入出力回路103と、通信回路104とを備えるコンピュータを含む。 FIG. 13 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the first system unit according to the first embodiment. The configurations of the second system unit 10 2 and the third system unit 10 3 are the same as the configurations of the first system unit 10 1 . As shown in FIG. 13, the first system unit 101 includes a computer including a processor 101, a memory 102, an input / output circuit 103, and a communication circuit 104.

プロセッサ101、メモリ102、入出力回路103、および通信回路104は、バス105によって互いにデータの送受信が可能である。プロセッサ101は、メモリ102に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部11および異常検出部12の機能を実行する。プロセッサ101は、処理回路の一例であり、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processer)、およびシステムLSI(Large Scale Integration)のうち一つ以上を含む。 The processor 101, the memory 102, the input / output circuit 103, and the communication circuit 104 can send and receive data to and from each other by the bus 105. The processor 101 executes the functions of the control unit 11 and the abnormality detection unit 12 by reading and executing the program stored in the memory 102. The processor 101 is an example of a processing circuit, and includes one or more of a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processer), and a system LSI (Large Scale Integration).

メモリ102は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、およびEEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)のうち一つ以上を含む。また、メモリ102は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびDVD(Digital Versatile Disc)のうち一つ以上を含む。なお、第1系ユニット10は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)およびFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を含んでいてもよい。入出力回路103は、例えば、上述したアナログデジタル変換器41、および入出力ポートなどを含む。また、通信回路104は、制御部11の一部を構成し、論理回路51,52に制御信号を出力する。 The memory 102 includes one or more of RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). include. Further, the memory 102 includes a recording medium in which a computer-readable program is recorded. Such recording media include one or more of non-volatile or volatile semiconductor memories, magnetic disks, flexible memories, optical discs, compact discs, and DVDs (Digital Versatile Discs). The first system unit 101 may include integrated circuits such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and an FPGA (Field Programmable Gate Array). The input / output circuit 103 includes, for example, the analog-to-digital converter 41 described above, an input / output port, and the like. Further, the communication circuit 104 constitutes a part of the control unit 11 and outputs control signals to the logic circuits 51 and 52.

図14は、実施の形態1にかかる論理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。なお、図14では、論理回路51を示しているが、論理回路52の構成は、論理回路51の構成と同じである。図14に示すように、論理回路51は、スイッチ部53と、通信回路54と、スイッチ駆動回路55とを含む。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the logic circuit according to the first embodiment. Although the logic circuit 51 is shown in FIG. 14, the configuration of the logic circuit 52 is the same as that of the logic circuit 51. As shown in FIG. 14, the logic circuit 51 includes a switch unit 53, a communication circuit 54, and a switch drive circuit 55.

スイッチ部53は、上述したスイッチ61,61,62,62,63,63を含む。通信回路54は、制御部11と通信し、制御部11から送信される制御信号を受信する。スイッチ駆動回路55は、通信回路54によって取得された制御信号に基づいて、スイッチ61,61,62,62,63,63のオンとオフを制御する。なお、論理回路51,52は、制御部11から送信される制御信号に基づいてスイッチ61,61,62,62,63,63を制御できる構成であればよく、図14に示す構成に限定されない。 The switch unit 53 includes the above-mentioned switches 61 1 , 61 2 , 62 1 , 62 2 , 63 1 , 632 . The communication circuit 54 communicates with the control unit 11 and receives a control signal transmitted from the control unit 11. The switch drive circuit 55 controls the on / off of the switches 61 1 , 61 2 , 62 1 , 62 2 , 63 1 , 63 2 based on the control signal acquired by the communication circuit 54. The logic circuits 51 and 52 may be configured to be capable of controlling the switches 61 1 , 61 2 , 62 1 , 62 2 , 63 1 and 632 based on the control signal transmitted from the control unit 11. FIG. It is not limited to the configuration shown in.

上述した実施の形態1では、3つの制御線21,22,23と制御対象3,4との間に設けられた多数決論理回路である論理回路51,52が3つの制御部11,11,11によって制御される例を説明したが、論理回路51,52に接続される制御線の数、制御部11の数、および論理回路51,52の構成は、上述した例に限定されない。例えば、論理回路51,52に接続される制御線の数および制御部11の数は、4以上であってもよい。また、論理回路51,52は、4以上の制御線の各々と各制御対象3,4との間に異なる制御部11によって制御される2つ以上のスイッチが設けられた構成であればよい。このように、制御装置1は、4重化されていてもよい。 In the first embodiment described above, the logic circuits 51 and 52, which are the majority logic circuits provided between the three control lines 21 and 22, 23 and the control targets 3 and 4, are the three control units 11 1 and 11 2 . , 113 has been described , but the number of control lines connected to the logic circuits 51 and 52, the number of control units 11, and the configuration of the logic circuits 51 and 52 are not limited to the above-mentioned examples. For example, the number of control lines connected to the logic circuits 51 and 52 and the number of control units 11 may be 4 or more. Further, the logic circuits 51 and 52 may have a configuration in which two or more switches controlled by different control units 11 are provided between each of the four or more control lines and each of the control targets 3 and 4. In this way, the control device 1 may be quadrupled.

以上のように、実施の形態1にかかる制御装置1は、多重化された3つ以上の制御部11と、3つ以上の制御線21,22,23と、1つ以上の論理回路51,52と、3つ以上の電流検出部40と、異常検出部12とを備える。制御線21,22,23は、制御電源2から電圧が供給される。論理回路51,52は、制御線21,22,23と制御対象3,4の各々との間に各々接続され、3つ以上のスイッチ61,62,63のうち、3つ以上の制御部11のうち互いに異なる組み合わせの2つの制御部11によって制御される2つ以上のスイッチを制御線21,22,23毎に有する。3つ以上の電流検出部40は、3つ以上の制御線21,22,23のうち互いに異なる組み合わせの2つの制御線間の電流差分ΔIを各々検出する。異常検出部12は、3つ以上の電流検出部40によって検出される3つ以上の電流差分ΔIに基づいて、論理回路51,52の異常を検出する。これにより、制御装置1は、論理回路51,52の異常を検出することができる。 As described above, the control device 1 according to the first embodiment includes three or more multiplexed control units 11, three or more control lines 21, 22, 23, and one or more logic circuits 51. A 52, three or more current detection units 40, and an abnormality detection unit 12 are provided. A voltage is supplied to the control lines 21, 22, and 23 from the control power supply 2. The logic circuits 51 and 52 are connected between the control lines 21 and 22, 23 and each of the control targets 3 and 4, respectively, and the control unit 11 of three or more of the three or more switches 61, 62, 63 is connected. Of these, each control line 21, 22, 23 has two or more switches controlled by two control units 11 having different combinations. The three or more current detection units 40 detect the current difference ΔI between two control lines in different combinations of the three or more control lines 21, 22, 23, respectively. The abnormality detection unit 12 detects an abnormality in the logic circuits 51 and 52 based on the three or more current differences ΔI detected by the three or more current detection units 40. As a result, the control device 1 can detect an abnormality in the logic circuits 51 and 52.

3つ以上の制御部11の各々は、制御線21,22,23毎の2つ以上のスイッチのうち対応するスイッチをオフするタイミングが互いにずれている。これにより、論理回路51,52を構成するスイッチ61,62,63にオープン故障が発生した場合だけでなく、論理回路51,52を構成するスイッチ61,62,63にショート故障が発生した場合であっても、論理回路51,52の異常を検出することができる。 In each of the three or more control units 11, the timing of turning off the corresponding switch among the two or more switches for each of the control lines 21, 22, and 23 is different from each other. As a result, not only when an open failure occurs in the switches 61, 62, 63 constituting the logic circuits 51, 52, but also when a short failure occurs in the switches 61, 62, 63 constituting the logic circuits 51, 52. Even if there is, the abnormality of the logic circuits 51 and 52 can be detected.

また、3つ以上の制御部11は、対応するスイッチをオフするタイミングをずらす順序を切り替える。これにより、論理回路51,52を構成するスイッチ61,62,63のいずれのスイッチにショート故障が発生した場合であっても、論理回路51,52の異常を検出することができる。 Further, the three or more control units 11 switch the order of shifting the timing of turning off the corresponding switches. As a result, even if a short-circuit failure occurs in any of the switches 61, 62, 63 constituting the logic circuits 51 and 52, the abnormality of the logic circuits 51 and 52 can be detected.

また、論理回路51,52は、複数の制御対象3,4の各々に対応して1つ以上設けられ、3つ以上の電流検出部40は、3つ以上の制御線21,22,23の中途部であって制御電源2と複数の論理回路51,52との間に配置される。そして、異常検出部12は、3つ以上の電流検出部40によって検出される3つ以上の電流差分ΔIに基づいて、論理回路51,52の異常を検出する。このように、制御装置1では、電流検出部40が制御線21,22,23の上流側に設けられるため、論理回路51,52毎または配電盤毎に電流検出部を設ける場合に比べ、例えば、制御装置1の小型化および低コスト化を図ることができる。 Further, one or more logic circuits 51 and 52 are provided corresponding to each of the plurality of control targets 3 and 4, and the three or more current detection units 40 are provided with three or more control lines 21 and 22.23. It is an intermediate portion and is arranged between the control power supply 2 and the plurality of logic circuits 51 and 52. Then, the abnormality detecting unit 12 detects the abnormality of the logic circuits 51 and 52 based on the three or more current differences ΔI detected by the three or more current detecting units 40. As described above, in the control device 1, since the current detection unit 40 is provided on the upstream side of the control lines 21, 22, 23, for example, as compared with the case where the current detection unit is provided for each logic circuit 51, 52 or for each switchboard, for example. It is possible to reduce the size and cost of the control device 1.

また、3つ以上の制御線21,22,23の各々中途部であって制御電源2と複数の論理回路51,52との間には、抵抗31,32,33のうち対応する抵抗が設けられる。これにより、制御線21,22,23に流れる電流を低減し、また、制御線21,22,23に流れる電流が均等になるように調整することができる。 Further, a corresponding resistance among the resistances 31, 32, 33 is provided between the control power supply 2 and the plurality of logic circuits 51, 52 in the middle of each of the three or more control lines 21, 22, 23. Be done. As a result, the current flowing through the control lines 21 and 22 and 23 can be reduced, and the current flowing through the control lines 21 and 22 and 23 can be adjusted to be uniform.

また、3つ以上の電流検出部40の各々は、3つ以上の制御線21,22,23のうち対応する2つの制御線に流れる電流が互いに逆向きの状態で対応する2つの制御線に取り付けられ、電流差分ΔIに応じた大きさの検出信号Sdを出力する。これにより、電流検出部40は、対応する2つの制御線に流れる電流の大きさが互いに同じである場合には、検出信号Sdが「0」になるため、例えば、異常検出部12は、検出信号Sdが実質的に「0」でない場合に、論理回路51,52に異常があると検出することができる。 Further, each of the three or more current detection units 40 has two control lines corresponding to each other in a state where the currents flowing through the two control lines of the three or more control lines 21, 22, 23 are opposite to each other. It is attached and outputs a detection signal Sd having a magnitude corresponding to the current difference ΔI. As a result, when the magnitudes of the currents flowing through the two corresponding control lines are the same, the current detection unit 40 sets the detection signal Sd to “0”. Therefore, for example, the abnormality detection unit 12 detects. When the signal Sd is not substantially "0", it can be detected that the logic circuits 51 and 52 have an abnormality.

また、異常検出部12は、アナログデジタル変換器41と、処理部42と、判定部43とを備える。アナログデジタル変換器41は、3つ以上の電流検出部40から各々出力されるアナログ信号である検出信号Sdをデジタル信号へ変換する。処理部42は、アナログデジタル変換器41から出力されるデジタル信号に基づいて、電流差分ΔIを補正する。判定部43は、処理部42の補正結果に基づいて、論理回路51,52に異常があるかを判定する。このように、異常検出部12は、論理回路51,52に異常があるかどうかを精度よく判定することができる。 Further, the abnormality detection unit 12 includes an analog-digital converter 41, a processing unit 42, and a determination unit 43. The analog-to-digital converter 41 converts the detection signal Sd, which is an analog signal output from each of the three or more current detection units 40, into a digital signal. The processing unit 42 corrects the current difference ΔI based on the digital signal output from the analog-digital converter 41. The determination unit 43 determines whether or not there is an abnormality in the logic circuits 51 and 52 based on the correction result of the processing unit 42. In this way, the abnormality detection unit 12 can accurately determine whether or not there is an abnormality in the logic circuits 51 and 52.

また、異常検出部12は、3つ以上の制御部11の各々に対応して設けられる。これにより、3つ以上の制御部11の各々は、3つ以上の異常検出部12のうち対応する異常検出部12による異常の検出結果に基づいて、制御信号を論理回路51,52へ出力することができる。そのため、論理回路51,52に異常があった場合の処理を迅速に行うことができる。 Further, the abnormality detection unit 12 is provided corresponding to each of the three or more control units 11. As a result, each of the three or more control units 11 outputs a control signal to the logic circuits 51 and 52 based on the abnormality detection result by the corresponding abnormality detection unit 12 among the three or more abnormality detection units 12. be able to. Therefore, it is possible to quickly perform processing when there is an abnormality in the logic circuits 51 and 52.

実施の形態2.
実施の形態2にかかる制御装置の制御部は、論理回路のスイッチをオンするタイミングをずらす点で、論理回路のスイッチをオフするタイミングをずらす実施の形態1にかかる制御装置1の制御部11と異なる。以下においては、実施の形態1と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態1の制御装置1と異なる点を中心に説明する。
Embodiment 2.
The control unit of the control device according to the second embodiment is different from the control unit 11 of the control device 1 according to the first embodiment in that the timing of turning off the switch of the logic circuit is shifted at the point of shifting the timing of turning on the switch of the logic circuit. different. In the following, the components having the same functions as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and the differences from the control device 1 of the first embodiment will be mainly described.

図15は、本発明の実施の形態2にかかる制御装置の構成例を示す図である。図15に示すように、実施の形態2にかかる制御装置1Aは、図1に示す第1系ユニット10、第2系ユニット10、および第3系ユニット10に代えて、第1系ユニット10A、第2系ユニット10A、および第3系ユニット10Aを備える点で、実施の形態1にかかる制御装置1と異なる。 FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of the control device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, the control device 1A according to the second embodiment is a first system instead of the first system unit 10 1 , the second system unit 10 2 , and the third system unit 10 3 shown in FIG. It differs from the control device 1 according to the first embodiment in that the unit 10A 1 , the second system unit 10A 2 , and the third system unit 10A 3 are provided.

第1系ユニット10Aは、制御部11Aと、異常検出部12Aとを備える。第2系ユニット10Aは、制御部11Aと、異常検出部12Aとを備える。第3系ユニット10Aは、制御部11Aと、異常検出部12Aとを備える。制御装置1Aは、これら3つの制御部11A,11A,11Aによって3重化されている。 The first system unit 10A 1 includes a control unit 11A 1 and an abnormality detection unit 12A 1 . The second system unit 10A 2 includes a control unit 11A 2 and an abnormality detection unit 12A 2 . The third system unit 10A 3 includes a control unit 11A 3 and an abnormality detection unit 12A 3 . The control device 1A is tripled by these three control units 11A 1 , 11A 2 , and 11A 3 .

また、異常検出部12A,12A,12Aは、論理回路51,52の各々の異常を検出する。以下、制御部11A,11A,11Aの各々を区別せずに示す場合、制御部11Aと記載する場合があり、異常検出部12A,12A,12Aの各々を区別せずに示す場合、異常検出部12Aと記載する場合がある。 Further, the abnormality detection units 12A 1 , 12A 2 , 12A 3 detect each abnormality of the logic circuits 51 and 52. Hereinafter, when each of the control units 11A 1 , 11A 2 , and 11A 3 is shown without distinction, it may be described as the control unit 11A, and each of the abnormality detection units 12A 1 , 12A 2 , and 12A 3 is not distinguished. When indicated, it may be described as an abnormality detection unit 12A.

制御部11A,11A,11Aは、スイッチ61,62,63をオンするタイミングをずらす点で、スイッチ61,62,63をオフするタイミングをずらす実施の形態1にかかる制御部11,11,11と異なる。 The control units 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 shift the timing of turning off the switches 61, 62, 63 at the point of shifting the timing of turning on the switches 61, 62, 63. It is different from 11 2 and 11 3 .

図16は、実施の形態2にかかる論理回路のスイッチがオープン故障の場合において制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図である。図16では、図9と同様に、論理回路51への制御信号S11,S21,S31と、電流I1,I2,I3と、検出信号Sd1,Sd2,Sd3との関係が示される。 FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the current flowing through the control line and the detection signal of the current detection unit when the switch of the logic circuit according to the second embodiment has an open failure. FIG. 16 shows the relationship between the control signals S112, S221, and S31 2 to the logic circuit 512, the currents I1, I2 , and I3, and the detection signals Sd1, Sd2 , and Sd3, as in FIG.

図16に示す例では、制御部11A,11A,11Aから出力される制御信号S11,S21,S31によって、第2系→第3系→第1系の順、すなわちスイッチ62,63,61の順にオンになる。具体的には、時刻t20において、スイッチ62が制御信号S21によってオフからオンになる。また、時刻t21において、スイッチ63が制御信号S31によってオフからオンなる。また、時刻t22において、スイッチ61が制御信号S11によってオフからオンになる。 In the example shown in FIG . 16, the control signals S112, S221, and S312 output from the control units 11A 1 , 11A 2 , and 11A 3 are used in the order of the second system, the third system, and the first system, that is, the switch 62. , 63, 61 are turned on in this order. Specifically, at time t20, the switch 62 is turned from off to on by the control signal S221. Further, at time t21, the switch 63 is turned from off to on by the control signal S31 2 . Further, at time t22, the switch 61 is turned from off to on by the control signal S112.

そのため、論理回路51が正常である場合、時刻t21~t22において、検出信号Sd1はプラスレベルになり、検出信号Sd2はマイナスレベルになり、検出信号Sd3はゼロレベルになる。また、時刻t23において、スイッチ61,62,63が制御信号S11,S21,S31によってオンからオフになる。そのため、論理回路51が正常である場合、時刻t22~t23の期間において、検出信号Sd1,Sd2,Sd3はゼロレベルになる。 Therefore, when the logic circuit 521 is normal, the detection signal Sd1 becomes a plus level, the detection signal Sd2 becomes a minus level, and the detection signal Sd3 becomes a zero level at times t21 to t22. Further, at time t23, the switches 61, 62, and 63 are turned from on to off by the control signals S112, S221 , and S312. Therefore, when the logic circuit 521 is normal, the detection signals Sd1, Sd2 , and Sd3 become zero levels during the period from time t22 to t23.

また、論理回路51のスイッチ61がオープン故障になった場合、時刻t22~t23の期間において、検出信号Sd1がプラスレベルになり、検出信号Sd3がマイナスレベルになる。異常検出部12Aは、時刻t22~t23の期間において、検出信号Sd1がプラスレベルであり、検出信号Sd3がマイナスレベルである場合に、論理回路51のスイッチ61のオープン故障を検出することができる。異常検出部12Aは、論理回路51におけるスイッチ61以外のスイッチについても、スイッチ61の場合と同様に、検出信号Sd1,Sd2,Sd3に基づいて、オープン故障を検出することができる。 Further, when the switch 61 1 of the logic circuit 512 has an open failure, the detection signal Sd1 becomes a positive level and the detection signal Sd3 becomes a negative level during the period from time t22 to t23. The abnormality detection unit 12A may detect an open failure of the switch 611 of the logic circuit 521 when the detection signal Sd1 is at a positive level and the detection signal Sd3 is at a negative level during the period from time t22 to t23. can. The abnormality detection unit 12A can detect an open failure of switches other than the switch 611 in the logic circuit 512 based on the detection signals Sd1, Sd2 , Sd3 as in the case of the switch 611.

図17は、実施の形態2にかかる論理回路のスイッチがショート故障の場合において制御線に流れる電流と電流検出部の検出信号との関係を示す図である。図17では、図10と同様に、論理回路51への制御信号S11,S21,S31と、電流I1,I2,I3と、検出信号Sd1,Sd2,Sd3との関係が示される。図17に示す例では、図16に示す例と同様に、制御部11A,11A,11Aから出力される制御信号S11,S21,S31によって、第2系→第3系→第1系の順、すなわちスイッチ62,63,61の順にオンになる。 FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the current flowing through the control line and the detection signal of the current detection unit when the switch of the logic circuit according to the second embodiment has a short circuit failure. FIG. 17 shows the relationship between the control signals S112, S221, and S31 2 to the logic circuit 512, the currents I1, I2 , and I3, and the detection signals Sd1, Sd2 , and Sd3, as in FIG. In the example shown in FIG. 17, similarly to the example shown in FIG. 16, the control signals S11 1 , S21 1 , and S31 1 output from the control units 11A 1 , 11A 2 , and 11A 3 are used to control the second system → the third system →. The first system is turned on, that is, the switches 62, 63, and 61 are turned on in this order.

論理回路51のスイッチ61がショート故障になった場合、時刻t20~t21の期間において、検出信号Sd1がマイナスレベルになり、時刻t21~t22の期間において、検出信号Sd3がプラスレベルになる。異常検出部12Aは、時刻t20~t21の期間において、検出信号Sd1がマイナスレベルであり、時刻t21~t22の期間において、検出信号Sd3がプラスレベルである場合に、論理回路51のスイッチ61のショート故障を検出することができる。異常検出部12Aは、論理回路51におけるスイッチ61以外のスイッチについても、スイッチ61の場合と同様に、検出信号Sd1,Sd2,Sd3に基づいて、ショート故障を検出することができる。 When the switch 61 1 of the logic circuit 512 has a short-circuit failure, the detection signal Sd1 becomes a negative level in the period from time t20 to t21, and the detection signal Sd3 becomes a positive level in the period from time t21 to t22. The abnormality detection unit 12A has a switch 61 1 of the logic circuit 512 when the detection signal Sd1 is at a negative level during the period from time t20 to t21 and the detection signal Sd3 is at a positive level during the period from time t21 to t22. Short circuit failure can be detected. The abnormality detection unit 12A can detect a short circuit failure based on the detection signals Sd1, Sd2 , Sd3 for the switches other than the switch 611 in the logic circuit 512 as in the case of the switch 611.

制御部11A,11A,11Aは、スイッチ61,62,63をオンするタイミングをずらす順序を切り替える。例えば、制御部11A,11A,11Aは、第1系→第2系→第3系の順にスイッチをオフからオンにする第1スイッチ制御、第2系→第3系→第1系の順にスイッチをオフからオンにする第2スイッチ制御、第3系→第1系→第2系の順にスイッチをオフからオンにする第3スイッチ制御をローテーションで切り替える。例えば、制御部11A,11A,11Aは、第1スイッチ制御、第2スイッチ制御、および第3スイッチ制御を順に行う処理を繰り返す。 The control units 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 switch the order of shifting the timing of turning on the switches 61, 62, 63. For example, the control units 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 are the first switch control that turns the switch on in the order of the first system → the second system → the third system, the second system → the third system → the first system. The second switch control that turns the switch from off to on in the order of, and the third switch control that turns the switch from off to on in the order of the third system → the first system → the second system are switched by rotation. For example, the control units 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 repeat the process of sequentially performing the first switch control, the second switch control, and the third switch control.

なお、制御部11A,11A,11Aは、スイッチ61,62,63をオフするタイミングをずらす処理に加え、制御部11,11,11と同様の切り替え処理によって、スイッチ61,62,63をオンするタイミングをずらすこともできる。これにより、スイッチ61,62,63をすべてオンにするタイミングの前と後とで、論理回路51,52を構成するスイッチのショート故障を検出する処理を行うことができる。そのため、論理回路51,52を構成するスイッチのショート故障を検出する精度をさらに高めることができる。 In addition, the control units 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 perform the same switching processing as the control units 11 1 , 112 , 113 in addition to the processing of shifting the timing of turning off the switches 61, 62, 63, so that the switches 61, It is also possible to shift the timing of turning on 62 and 63. As a result, it is possible to perform a process of detecting a short-circuit failure of the switches constituting the logic circuits 51 and 52 before and after the timing when all the switches 61, 62, and 63 are turned on. Therefore, the accuracy of detecting a short-circuit failure of the switches constituting the logic circuits 51 and 52 can be further improved.

また、実施の形態2にかかる制御装置1Aは、実施の形態1にかかる制御装置1と同様に、論理回路51,52に接続される制御線の数、制御部11Aの数、および論理回路51,52の構成は、上述した例に限定されない。例えば、論理回路51,52に接続される制御線の数および制御部11Aの数は、4以上であってもよい。 Further, the control device 1A according to the second embodiment has the same number of control lines connected to the logic circuits 51 and 52, the number of control units 11A, and the logic circuit 51, as in the control device 1 according to the first embodiment. , 52 is not limited to the above-mentioned example. For example, the number of control lines connected to the logic circuits 51 and 52 and the number of control units 11A may be 4 or more.

実施の形態2にかかる第1系ユニット10A、第2系ユニット10A、および第3系ユニット10Aのハードウェア構成例は、実施の形態1にかかる第1系ユニット10、第2系ユニット10、および第3系ユニット10と同じである。例えば、実施の形態2にかかる第1系ユニット10A、第2系ユニット10A、および第3系ユニット10Aは、図13に示すハードウェア構成と同様の構成とすることができる。プロセッサ101は、メモリ102に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部11Aおよび異常検出部12Aの機能を実行することができる。 The hardware configuration example of the first system unit 10A 1 , the second system unit 10A 2 , and the third system unit 10A 3 according to the second embodiment is the first system unit 10 1 and the second system according to the first embodiment. It is the same as the unit 10 2 and the third system unit 10 3 . For example, the first system unit 10A 1 , the second system unit 10A 2 , and the third system unit 10A 3 according to the second embodiment can have the same configuration as the hardware configuration shown in FIG. The processor 101 can execute the functions of the control unit 11A and the abnormality detection unit 12A by reading and executing the program stored in the memory 102.

以上のように、実施の形態2にかかる制御装置1Aにおける3つ以上の制御部11A,11A,11Aは、制御線21,22,23毎の2つ以上のスイッチのうち対応するスイッチをオンするタイミングを互いにずらす。これにより、論理回路51,52を構成するスイッチ61,62,63のショート故障を検出することができる。 As described above, the three or more control units 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 in the control device 1A according to the second embodiment are the corresponding switches among the two or more switches for each control line 21, 22, 23. Shift the timing of turning on each other. As a result, it is possible to detect a short-circuit failure of the switches 61, 62, 63 constituting the logic circuits 51, 52.

また、3つ以上の制御部11A,11A,11Aは、論理回路51,52を構成するスイッチ61,62,63をオンするタイミングをずらす順序を切り替える。これにより、制御装置1Aは、論理回路51,52を構成する全てのスイッチ61,62,63のショート故障を検出することができる。 Further, the three or more control units 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 switch the order of shifting the timing of turning on the switches 61, 62, 63 constituting the logic circuits 51, 52. As a result, the control device 1A can detect a short-circuit failure of all the switches 61, 62, 63 constituting the logic circuits 51, 52.

実施の形態3.
実施の形態3にかかる制御装置の異常検出部は、電流検出部の検出信号をデジタル化するアナログデジタル変換器に代えて、電流検出部の検出信号を閾値と比較する比較器を有する点で、実施の形態1にかかる制御装置1の異常検出部12と異なる。以下においては、実施の形態1と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態1の制御装置1と異なる点を中心に説明する。
Embodiment 3.
The abnormality detection unit of the control device according to the third embodiment has a comparator that compares the detection signal of the current detection unit with the threshold value, instead of the analog-to-digital converter that digitizes the detection signal of the current detection unit. It is different from the abnormality detection unit 12 of the control device 1 according to the first embodiment. In the following, the components having the same functions as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and the differences from the control device 1 of the first embodiment will be mainly described.

図18は、本発明の実施の形態3にかかる制御装置の構成例を示す図である。図18に示すように、実施の形態3にかかる制御装置1Bは、図1に示す第1系ユニット10、第2系ユニット10、および第3系ユニット10に代えて、第1系ユニット10B、第2系ユニット10B、および第3系ユニット10Bを備える点で、実施の形態1にかかる制御装置1と異なる。 FIG. 18 is a diagram showing a configuration example of the control device according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 18, the control device 1B according to the third embodiment is a first system instead of the first system unit 10 1 , the second system unit 10 2 , and the third system unit 10 3 shown in FIG. It differs from the control device 1 according to the first embodiment in that the unit 10B 1 , the second system unit 10B 2 , and the third system unit 10B 3 are provided.

第1系ユニット10Bは、制御部11と、異常検出部12Bとを備える。第2系ユニット10Bは、制御部11と、異常検出部12Bとを備える。第3系ユニット10Bは、制御部11と、異常検出部12Bとを備える。異常検出部12B,12B,12Bは、論理回路51,52の各々の異常を検出する。以下、異常検出部12B,12B,12Bの各々を区別せずに示す場合、異常検出部12Bと記載する場合がある。なお、制御装置1Bは、制御部11,11,11に代えて、制御部11A,11A,11Aを備える構成であってもよい。 The first system unit 10B 1 includes a control unit 11 1 and an abnormality detection unit 12B 1 . The second system unit 10B 2 includes a control unit 112 and an abnormality detection unit 12B 2 . The third system unit 10B 3 includes a control unit 11 3 and an abnormality detection unit 12B 3 . The abnormality detection unit 12B 1 , 12B 2 , 12B 3 detects an abnormality in each of the logic circuits 51 and 52. Hereinafter, when each of the abnormality detection units 12B 1 , 12B 2 , and 12B 3 is shown without distinction, it may be referred to as an abnormality detection unit 12B. The control device 1B may be configured to include control units 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 instead of the control units 11 1 , 112 , and 113 .

図19は、実施の形態3にかかる異常検出部の構成例を示す図である。図19に示すように、実施の形態3にかかる異常検出部12Bは、比較器44,45と、判定部43Bとを備える。比較器44は、検出信号Sdを閾値Ith1と比較し、比較した結果を出力する。比較器45は、検出信号Sdを閾値Ith2と比較し、比較した結果を出力する。なお、比較器44,45は、入力ポートに含まれる構成であってもよい。 FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of the abnormality detection unit according to the third embodiment. As shown in FIG. 19, the abnormality detection unit 12B according to the third embodiment includes the comparators 44 and 45 and the determination unit 43B. The comparator 44 compares the detection signal Sd with the threshold value Is1, and outputs the comparison result. The comparator 45 compares the detection signal Sd with the threshold value Is2 and outputs the comparison result. The comparators 44 and 45 may be configured to be included in the input port.

検出信号Sdが閾値Ith1以上である場合、検出信号Sdは上述したプラスレベルである。検出信号Sdが閾値Ith1未満かつ閾値Ith2以上である場合、検出信号Sdは上述したゼロレベルである。検出信号Sdが閾値Ith2未満である場合、検出信号Sdは上述したマイナスレベルである。判定部43Bは、判定部43と同様の判定方法を用いて、比較器44,45の比較結果に基づいて、論理回路51,52が異常であるか否かを検出することができる。 When the detection signal Sd is equal to or higher than the threshold value Is1, the detection signal Sd is the above-mentioned plus level. When the detection signal Sd is less than the threshold value Is1 and greater than or equal to the threshold value Is2, the detection signal Sd is the above-mentioned zero level. When the detection signal Sd is less than the threshold value Is2, the detection signal Sd is the above-mentioned negative level. The determination unit 43B can detect whether or not the logic circuits 51 and 52 are abnormal based on the comparison results of the comparators 44 and 45 by using the same determination method as the determination unit 43.

実施の形態3にかかる第1系ユニット10B、第2系ユニット10B、および第3系ユニット10Bのハードウェア構成例は、実施の形態1にかかる第1系ユニット10、第2系ユニット10、および第3系ユニット10と同じである。例えば、実施の形態3にかかる第1系ユニット10B、第2系ユニット10B、および第3系ユニット10Bは、図13に示すハードウェア構成と同様の構成とすることができる。プロセッサ101は、メモリ102に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部11および異常検出部12Bの機能を実行することができる。 The hardware configuration example of the first system unit 10B 1 , the second system unit 10B 2 , and the third system unit 10B 3 according to the third embodiment is the first system unit 10 1 , the second system according to the first embodiment. It is the same as the unit 10 2 and the third system unit 10 3 . For example, the first system unit 10B 1 , the second system unit 10B 2 , and the third system unit 10B 3 according to the third embodiment can have the same configuration as the hardware configuration shown in FIG. The processor 101 can execute the functions of the control unit 11 and the abnormality detection unit 12B by reading and executing the program stored in the memory 102.

以上のように、実施の形態3にかかる制御装置1Bの異常検出部12Bは、比較器44,45と、判定部43Bとを備える。比較器44,45は、3つ以上の電流検出部40から各々出力される検出信号Sdと閾値Ith1,Ith2とを比較する。判定部43Bは、比較器44,45による比較結果に基づいて、論理回路51,52に異常があるかを判定する。これにより、異常検出部12Bは、異常検出部12のようにアナログデジタル変換器41を設けなくてもよいため、低コスト化を図ることができる。 As described above, the abnormality detection unit 12B of the control device 1B according to the third embodiment includes the comparators 44 and 45 and the determination unit 43B. The comparators 44 and 45 compare the detection signals Sd output from each of the three or more current detection units 40 with the threshold values Is1 and It2. The determination unit 43B determines whether or not there is an abnormality in the logic circuits 51 and 52 based on the comparison results of the comparators 44 and 45. As a result, the abnormality detection unit 12B does not need to be provided with the analog-digital converter 41 unlike the abnormality detection unit 12, so that the cost can be reduced.

実施の形態4.
実施の形態4は、実施の形態1にかかる制御装置1を鉄道の変電所に適用した例を示す。なお、実施の形態1にかかる制御装置1に代えて、実施の形態2にかかる制御装置1Aまたは実施の形態3にかかる制御装置1Bを鉄道の変電所に適用することもできる。
Embodiment 4.
The fourth embodiment shows an example in which the control device 1 according to the first embodiment is applied to a substation of a railway. Instead of the control device 1 according to the first embodiment, the control device 1A according to the second embodiment or the control device 1B according to the third embodiment can be applied to a substation of a railway.

図20は、本発明の実施の形態4にかかる鉄道の変電所に配置される制御装置と変電設備との関係の一例を示す図である。図20に示すように、鉄道の変電所100には、上述した制御対象3として、複数の変電設備3A,3A,3A,3A,3A,・・・,3Aが設けられており、かかる変電設備3A,3A,3A,3A,3A,・・・,3Aが制御装置1によって制御される。 FIG. 20 is a diagram showing an example of the relationship between the control device arranged in the substation of the railway and the substation equipment according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 20, the railway substation 100 is provided with a plurality of substation facilities 3A 1 , 3A 2 , 3A 3 , 3A 4 , 3A 5 , ..., 3An as the control target 3 described above. The substation equipment 3A 1 , 3A 2 , 3A 3 , 3A 4 , 3A 5 , ..., 3An is controlled by the control device 1.

変電設備3A,3A,3A,3A,3A,・・・,3Aは、例えば、遮断器または断路器である。例えば、変電設備3Aが上述した制御対象31であり且つ遮断器である場合、変電設備3Aには、図2に示す制御線80,81,89が接続される。そして、変電設備3Aは、制御線80が制御線20に接続され、制御線89が制御線24に接続された場合に、電力会社の送電網と変電設備3Aの間の電路を接続状態にする。また、変電設備3Aは、制御線81が制御線20に接続され、制御線89が制御線24に接続された場合に、電力会社の送電網と変電設備3Aの間の電路を遮断状態にする。 The substation equipment 3A 1 , 3A 2 , 3A 3 , 3A 4 , 3A 5 , ..., 3An is, for example, a circuit breaker or a disconnector. For example, when the substation equipment 3A 1 is the control target 31 1 described above and is a circuit breaker, the control lines 80, 81, 89 shown in FIG. 2 are connected to the substation equipment 3A 1 . Then, when the control line 80 is connected to the control line 20 and the control line 89 is connected to the control line 24, the substation equipment 3A 1 connects the electric circuit between the power transmission network of the electric power company and the substation equipment 3A 2 . To. Further, in the substation equipment 3A 1 , when the control line 81 is connected to the control line 20 and the control line 89 is connected to the control line 24, the electric circuit between the power transmission network of the electric power company and the substation equipment 3A 2 is cut off. To.

なお、図20に示す変電所100では、制御装置1が用いられているが、変電所100は、制御装置1に代えて、制御装置1Aまたは制御装置1Bが用いられる構成であってもよい。また、制御装置1,1A,1Bは、鉄道の変電所に代えて、発電プラント、または工場などのその他の施設などに設けられてもよい。 Although the control device 1 is used in the substation 100 shown in FIG. 20, the substation 100 may have a configuration in which the control device 1A or the control device 1B is used instead of the control device 1. Further, the control devices 1, 1A and 1B may be provided in a power plant, another facility such as a factory, or the like instead of the substation of the railway.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations as long as it does not deviate from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

1,1A,1B 制御装置、2 制御電源、3,3,3,・・・,3,4,4,・・・,4 制御対象、3A,3A,3A,3A,3A,・・・,3A 変電設備、10,10A,10B 第1系ユニット、10,10A,10B 第2系ユニット、10,10A,10B 第3系ユニット、11,11,11,11,11A,11A,11A,11A 制御部、12,12,12,12,12A,12A,12A,12A,12B,12B,12B,12B 異常検出部、20,21,21,21,22,22,22,23,23,23,24,24,24,80,81,89 制御線、30,30 スイッチ群、31,32,33 抵抗、40,40,40,40 電流検出部、41 アナログデジタル変換器、42 処理部、43,43B 判定部、44,45 比較器、51,51,51,51,51,51,・・・,51,52,52,52,・・・,52n-1,52 論理回路、53 スイッチ部、54 通信回路、55 スイッチ駆動回路、61,61,61,62,62,62,63,63,63 スイッチ、70,70,70,71,71,71,72,72,72 接続線、100 変電所、I1,I2,I3 電流、S11~S11,S21~S21,S31~S31,S12~S12,S22~S22,S32~S32 制御信号、Sd,Sd1,Sd2,Sd3 検出信号、ΔI,ΔI21,ΔI32,ΔI13 電流差分、ΔSd1,ΔSd2,ΔSd3 補正値。 1,1A, 1B control device, 2 control power supply, 3,3 1,3 2 , ..., 3 m , 4,4 1 , ..., 4 m Control target, 3A 1 , 3A 2 , 3A 3 , 3A 4 , 3A 5 , ..., 3An substation equipment, 10 1 , 10A 1 , 10B 1 1st system unit, 10 2 , 10A 2 , 10B 2 2nd system unit, 10 3 , 10A 3 , 10B 3rd 3 system unit, 11, 11 1 , 11 2 , 11 3 , 11A, 11A 1 , 11A 2 , 11A 3 Control unit, 12, 12 1 , 12 2 , 12 3 , 12A, 12A 1 , 12A 2 , 12A 3 , 12B , 12B 1 , 12B 2 , 12B 3 Abnormality detector, 20,21,21 1,221,22,22 1,222,23,23 1,232,24,24 1,242,80 , 81, 89 control line, 30 1 , 30 2 switch group, 31, 32, 33 resistance, 40, 40 1 , 40 2 , 40 3 current detector, 41 analog digital converter, 42 processing unit, 43, 43B judgment unit , 44, 45 Comparator, 51, 51 1 , 51 2 , 51 3 , 51 4 , 51 5 , ..., 51 n , 52, 52 1 , 52 2 , ..., 52 n-1 , 52 n Logic circuit, 53 switch section, 54 communication circuit, 55 switch drive circuit, 61, 61 1 , 621, 62, 62 1 , 62 2 , 63, 63 1 , 63 2 switch, 70 1 , 70 2 , 703 , 71 1 , 7 12 2 , 71 3 , 72 1 , 72 2 , 72 3 Connection line, 100 Substation, I1, I2, I3 Current, S11 1 to S11 n , S21 1 to S21 n , S31 1 to S31 n , S12 1 to S12 n , S22 1 to S22 n , S32 1 to S32 n Control signal, Sd, Sd1, Sd2, Sd3 detection signal, ΔI, ΔI 21 , ΔI 32 , ΔI 13 current difference, ΔSd1, ΔSd2, ΔSd3 correction value.

Claims (7)

多重化された3つ以上の制御部と、
制御電源から電圧が供給される3つ以上の制御線と、
前記3つ以上の制御線と制御対象との間に各々接続され、前記3つ以上の制御部のうち互いに異なる組み合わせの2つ以上の制御部によって制御される2つ以上のスイッチを前記制御線毎に有する論理回路と、
前記3つ以上の制御線のうち互いに異なる組み合わせの2つの制御線間の電流差分を各々検出する3つ以上の電流検出部と、
前記3つ以上の電流検出部によって検出される3つ以上の前記電流差分に基づいて、前記論理回路の異常を検出する異常検出部と、を備え
前記3つ以上の制御部の各々は、
前記制御線毎の前記2つ以上のスイッチのうち対応するスイッチをオフするタイミングおよびオンするタイミングの少なくとも一方のタイミングを前記3つ以上の制御部間で互いにずらし、且つ前記少なくとも一方のタイミングをずらす順序を切り替える
ことを特徴とする制御装置。
With three or more multiplexed controls,
Three or more control lines to which voltage is supplied from the control power supply,
The control line is a switch having two or more switches connected between the three or more control lines and a controlled object and controlled by two or more control units having different combinations of the three or more control units. The logic circuit that each has,
Three or more current detectors that detect the current difference between two control lines of different combinations of the three or more control lines, respectively.
An abnormality detection unit for detecting an abnormality in the logic circuit based on the three or more current differences detected by the three or more current detection units is provided .
Each of the three or more control units
At least one of the timing of turning off the corresponding switch and the timing of turning on the corresponding switch among the two or more switches for each control line is shifted from each other between the three or more control units, and the timing of at least one of the switches is shifted. Switch the order
A control device characterized by that.
前記論理回路は、複数の前記制御対象の各々に対応して1つ以上設けられ、
前記3つ以上の電流検出部は、前記3つ以上の制御線の中途部であって前記制御電源と複数の前記論理回路との間に配置され、
前記異常検出部は、
前記3つ以上の電流検出部によって検出される電流に基づいて、複数の前記論理回路の異常を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
One or more of the logic circuits are provided corresponding to each of the plurality of controlled objects.
The three or more current detection units are arranged in the middle of the three or more control lines between the control power supply and the plurality of logic circuits.
The abnormality detection unit is
The control device according to claim 1, wherein an abnormality of a plurality of the logic circuits is detected based on the current detected by the three or more current detection units.
前記3つ以上の制御線の各々の中途部であって前記制御電源と複数の前記論理回路との間には、抵抗が設けられる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。
The control device according to claim 1 or 2 , wherein a resistor is provided between the control power supply and the plurality of logic circuits in the middle of each of the three or more control lines.
前記3つ以上の電流検出部の各々は、
前記2つの制御線に流れる電流が互いに逆向きの状態で前記2つの制御線に取り付けられ、前記電流差分に応じた大きさの検出信号を出力する
ことを特徴とする請求項1からのいずれか一つに記載の制御装置。
Each of the three or more current detectors
Any of claims 1 to 3 , wherein the currents flowing through the two control lines are attached to the two control lines in opposite directions, and a detection signal having a magnitude corresponding to the current difference is output. The control device described in one.
前記異常検出部は、
前記3つ以上の電流検出部から各々出力される検出信号をデジタル信号へ変換するアナログデジタル変換器と、
前記アナログデジタル変換器から出力される前記デジタル信号に基づいて、前記電流差分を補正する処理部と、
前記処理部による補正結果に基づいて、前記論理回路に異常があるかを判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする請求項1からのいずれか一つに記載の制御装置。
The abnormality detection unit is
An analog-to-digital converter that converts the detection signals output from each of the three or more current detection units into digital signals.
A processing unit that corrects the current difference based on the digital signal output from the analog-digital converter, and a processing unit.
The control device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a determination unit for determining whether or not there is an abnormality in the logic circuit based on a correction result by the processing unit.
前記異常検出部は、
前記3つ以上の電流検出部から各々出力される検出信号の大きさと閾値とを比較する比較器と、
前記比較器による比較結果に基づいて、前記論理回路に異常があるかを判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする請求項1からのいずれか一つに記載の制御装置。
The abnormality detection unit is
A comparator that compares the magnitude and threshold of the detection signal output from each of the three or more current detection units, and
The control device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a determination unit for determining whether or not there is an abnormality in the logic circuit based on the comparison result by the comparator.
前記異常検出部は、
前記3つ以上の制御部の各々に対応して設けられる
ことを特徴とする請求項1からのいずれか一つに記載の制御装置。
The abnormality detection unit is
The control device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the control device is provided corresponding to each of the three or more control units.
JP2018234598A 2018-12-14 2018-12-14 Control device Active JP7038648B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018234598A JP7038648B2 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018234598A JP7038648B2 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020095603A JP2020095603A (en) 2020-06-18
JP7038648B2 true JP7038648B2 (en) 2022-03-18

Family

ID=71085272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018234598A Active JP7038648B2 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7038648B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10340101A (en) * 1997-06-09 1998-12-22 East Japan Railway Co Failsafe output device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020095603A (en) 2020-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10247767B2 (en) Fault detection and direction determination
JP6275352B1 (en) Power converter
US11563370B2 (en) Protection scheme for power converters utilizing cascaded bipolar and unipolar power semiconductor devices
SE438563B (en) CONTROL CIRCUIT FOR CONTROL SYSTEM WITH REDUNDANT SIGNALS
JP7038648B2 (en) Control device
US10998913B2 (en) Switching circuit for checking an analog input circuit of an A/D converter
JP2019165569A (en) Failure determination device and protective relay device
CN108780118B (en) Device with at least two redundant analog input units for measuring current
JP6834334B2 (en) Arc failure detection system
JP6809189B2 (en) Insulation resistance measurement method for DC power supply circuit
JP6180346B2 (en) Protective relay device
JP3879462B2 (en) A / D converter and protective relay using the same
US20240055864A1 (en) Sensors for use in hvdc power transmission networks
SE527895C2 (en) Method and apparatus for controlled reconnection of circuit breakers
JP6983360B1 (en) Switchgear
US12034396B2 (en) Fast POR trim correction
US20220216815A1 (en) Fast por trim correction
US20070139051A1 (en) Circuit arrangement comprising a multi-wire line for supplying current and emitting signals
JP5457152B2 (en) Inverter device
JP5637978B2 (en) A / D converter
JP2016220273A (en) Operation test system for protection relay
CN108347158B (en) Circuit protection system and method
EP3227697B1 (en) Fault detection and direction determination
JPH09261871A (en) Lead-in bus bar voltage selection method in system control
JPS61240870A (en) Defect detector of motor control system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210909

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7038648

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150