JPH02298819A - Inspecting device of redundancy of sensor output - Google Patents

Inspecting device of redundancy of sensor output

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JPH02298819A
JPH02298819A JP6247690A JP6247690A JPH02298819A JP H02298819 A JPH02298819 A JP H02298819A JP 6247690 A JP6247690 A JP 6247690A JP 6247690 A JP6247690 A JP 6247690A JP H02298819 A JPH02298819 A JP H02298819A
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JP6247690A
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Japanese (ja)
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Eru Adamusu Uirumaa
ウィルマー・エル・アダムス
Ai Baateruzu Jieemusu
ジェームス・アイ・バーテルズ
Ee Buratsuku Jiyunia Robaato
ロバート・エー・ブラック,ジュニア
Biii Kitsudaa Kenesu
ケネス・ビィー・キッダー
Aaru Randeisu Uiriamu
ウィリアム・アール・ランディス
Biii Patsuton Pooru
ポール・ビィー・パットン
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Azbil Corp
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Azbil Corp
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Abstract

PURPOSE:To enable safe and accurate control of a fuel burner by converting an analog signal of a sensor into a digital signal, by comparing a digital value with an effective range stored beforehand, and by issuing an alarm signal when the value is outside an allowable range. CONSTITUTION:An analog signal of a sensor 17 such as a pressure sensor or a temperature sensor is converted into a digital signal by an A/D converter 54, while an analog signal of a flame sensor 18 is converted likewise into a digital signal by an A/D converter 55, and these two signals are inputted to a micro-(mu)-computer 51 from a terminal 57. The mu-computer 51 has a sensor monitoring means 53 incorporated and upper and lower limit values at the time of normal operation of a boiler are stored therein. Digital values of the aforesaid signals are compared with an effective range limited by said values, and when they exceed an allowable range, this is indicated in an indication module 15, a fuel burner 12 being stopped and an alarm being issued.

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野j 本発明は燃料バーナー制御装置に関し、特に燃料バーナ
ー装置に設けられたセンサの出力を検査−する装置に間
する。 [従来技術] 燃料ノ〜−ナー制御装置、即ち一般に燃焼安全制御装置
と呼ばれている装置が、長年の間住宅用以外のバーナー
制御に用いられてきた。これらの装置は従来機械的スイ
ッチやリレーによって動作するものであった0機械的ス
イッチ及びリレーは「オン」、「オフ」制御、または「
接続」、「切断」機能を果たすものであるので、このよ
うなバーナー制御装置に用いられるセンサはバーナー制
御装置の動作特性に合わせて切り替え式が採用され、圧
力、温度、炎等によって回路を開成あるいは閉成するよ
うに動作する。 この種のセンサ構造には2つの重大な欠陥がある。まず
、センサの感知するデータを供給できず。 切り替え時のデータ、即ち限度状態の情報を供給するの
みに限られていることがあげられる。また、第二にセン
サの動作が使用者や保守要員に無視されることである。 保守要員はセンサ回路を開成あるいは閉成して修理を行
なうため、重大な危険状態を誘発する可能性がある。ま
た、センサの回路を接続あるいは開放する機能のために
、危険性を理解していない人が故意にまたは不注意によ
ってバーナー制御システムを危険な状態°で運転してし
まうことも考えられる。 r本発明の概要1 近年、マイクロコンピュータを基本にした燃焼安全装置
や燃焼バーナー制御システムが製造され販売されるよう
になってきた。このような装置はインテリジェンスを有
しており、従来の電気機械的装置と比較してより高度な
操作が可能である。 このため、電気機械的及び機械的センサやリミットスイ
ッチの広範囲に及ぶ使用範囲はコンピュータ制御型燃焼
安全システムに受け継がれている。 コンピュータ制御型燃焼安全システムはある範囲の感知
信号に応答することができるので、センサをアナログ型
のものに移行することが提案されている。アナログ型セ
ンサとは、例えば可変抵抗。 圧力、温度、炎の強度等に応答する可変電圧または電流
出力装置等である。マイクロプロセッサ即ちコンピュー
タ制御によるインテリジェントシステムは、得られたア
ナログ信号を同一範囲のデジタル信号に変換することが
できる。得られたデジタル信号はあらかじめ選択されて
いる信号有効範囲と比較することができる。デジタル信
号を用いることによってアナログ信号とは異なる3つの
利点を得ることができる。 第1の利点は、アナログ/デジタル(A/D)変換器と
適切な表示装置を備えたマイクロコンピュータ制御型装
置を用いることによって、アナログデータを連続的に読
み取ることができることである。ここで言う表示装置と
は、燃焼安全装置や燃料バーナー制御装置内の様々なア
ナログ状で感知された信号の全読み取り範囲を表示可能
な英数字表示装置である。 第2の利点であり安全に間して最も重要な利点は、あら
かじめ許容範囲を設定しであることである。マイクロコ
ンピュータ制御型システムはメモリ及び監視装置を備え
ているので、許容範囲を記憶しておき検出信号がその範
囲内であることを確認することができる。燃料バーナー
制御装置は許容範囲外の検出信号に応答して燃料バーナ
ーを安全に停止させるので、アナログ型センサの短絡や
開放の発生を抑制することができる。また、故障診断中
にサービス担当員等が故意にセンサを短絡したり開放し
たりすること禁止し、更にいずれかのセンサを強制作動
させて修理すべき装置を試験的に操作するようなことも
禁止することができる。 第3の利点は、センサ範囲の制限値より広い範囲の入力
値についてアナログ/デジタル変換の試験をすることが
でき、更にボイラーの運転の妨げとならずに上述の試験
を行なうことができるというマイクロコンピュータの能
力である。このように追加される入力には変換器のあら
かじめ選択された範囲の中間値も含まれる。更に、A/
D変換器を2つ用いることによって、それぞれを互いに
試験することができ、この自己試験過程における冗長度
を測定することができる。燃料バーナー制御装置は安全
なバーナーの運転に対して前任があるので、従来の電気
機械式センサ及びリミットスイッチと置き換えられる電
子的アナログセンサ装置の精度を確認するにあって特別
な注意を払わなければならない、この特別な注意はハー
ドウェア及びソフトウェアの双方が含まれる。 したがって、本発明は燃料バーナーのような物理的装置
の動作を制御する制御信号を発生する制御システムに用
いられる。物理的装置の動作状態は複数のセンサからの
出力によって得られる。各センサは物理的装置の予め選
択された物理量を感知し、この感知した物理量を表す強
度を有するアナログ電圧信号を発生する0本発明の第1
の実施例では、設計要求に応じた動作のために構成要素
を試験し、設計要求から外れた動作に対して警告信号を
発生することを特徴とするセンサ出力の冗長度検査装置
が擾供され、このセンサ出力の冗長度検査装置は、 (a)所定の唯一の第1及び第2のチャンネルアドレス
を有する少なくとも第1及び第2の多重アナログ電圧入
力チャンネルを有し、第2のチャンネルでアナログセン
サ信号を、またチャンネル選択端子でチャンネルアドレ
スがコード化されたチャンネル選択信号を受け取り、前
記チャンネル選択信号に応じて、チャンネルアドレスが
前記チャンネル選択信号にコード化されているチャンネ
ルにある前記アナログ信号の強度がコード化されたデジ
タル出力信号を供給する第1及び第2のアナログ/デジ
タル変換器と。 (b)所定の正確な値を有する電圧を前記第1及び第2
の変換器に供給する第1の基準電圧源と、(e)第1の
基準電圧源によって供給された電圧のデジタル値を予め
記憶し、前記第1及び第2の変換器の出力を受け取り、
第1の所定時間中に各変換器に所定の第1入力チャンネ
ルアドレスをコード化したチャンネル選択信号を供給し
、前記第1の所定時間中に各変換器からの出力を記憶し
、各変換器の出力を前記変換器に供給された前記第1の
基準電圧源の電圧の予め記憶された価と一致するか試験
し、前記第1または第2の変換器の出力と前記第1の基
準電圧源によって供給された電圧の所定の値とが一致し
なかった場合警告信号を発生するマイクロコンピュータ
手段とからなる。 また、本発明の第2の実施例では、複数のセンサによっ
て物理的装置に関連する予め選択された物理量を感知し
、感知した物理量を表すアナログ電圧信号を供給し、前
記物理的装置の動作を前記アナログ信号を基に制御する
ための制御信号を発生する制御装置に備えられる、セン
サ出力の冗長度検査装置が提供される。第2の実施例は
、設計要求に応じた動作のために構成要素を試験し、設
計要求から外れた動作に対して警告信号を発生すること
を特徴とするセンサ出力の冗長度検査装置であって、 (a)センサからの信号を受け取るアナログ電圧入力チ
ャンネルを有し、前記入力チャンネルにあるアナログ信
号の強度をコード化したデジタル出力信号を供給する少
なくとも1つのアナログ/デジタル変換器と、 (b)前記変換器からの出力を受け取り、前記変換器の
第1の出力に対して設定される所定の上下限値を夫々指
定する第1及び第2の値及び前記変換器のその他の出力
に対して設定される前記上下限値の範囲より狭い、装置
の動作状態に依存した上下限値のデジタル値を予め記憶
し、前記変換器の出力が前記装置の動作状態に依存した
上下限価によって決められた範囲及び前記第1及び第2
の値によって決められた範囲内の双方にあるか否か試験
し、いずれか一方の試験に不合格の時警告信号を発生し
、双方の試験に合格した時前記変換器の出力信号の関数
である制御信号を発生するマイクロコンピュータ手段と
からなる。 [実施例1 第1図は加熱プラントの一例であり、IOで示された加
熱プラントはボイラー11.燃料バーナー12及び全体
として13で示された燃料)1−ナー制御装置とから成
っている。燃料バーナー制御装置13は燃料バーナープ
ログラムモデュール14及びキーボード/ディスプレイ
モチュール15で構成されている。キーボード/ディス
プレイモチュール15は燃料バーナープログラムモデュ
ールに通信パス16を介して接続されている0通信パス
I6は加熱プラント10を他の無関係な装置にも接続し
ている。燃料バーナー制御装置I3は、燃料バーナー1
2と共に作動するアナログセンサ17及び炎検出器18
を付加することによって完成する。 燃料バーナー12は動作時にボイラー11に十分な熱を
発生して熱湯または蒸気を導管20を介して加熱負荷2
1(本発明の一部を構成するものではない)に供給する
。加熱負荷21は水即ち凝縮蒸気を導管22を介して従
来のようにボイラー11に還流する。燃料バーナープロ
グラムモデュール14については第5図に関連して後述
する。 現時点では、燃料バーナープログラムモデュール14は
マイクロコンピュータ、メモリ、A/D変換器、センサ
監視手段を含むことを述べれば十分であろう、これらの
手段の組み合わせによって。 燃料バーナープログラムモデュール14はアナログセン
サ17や炎検出器18からの信号を受け取ることが可能
になる。これらの信号はA/D変換器でアナログフォー
マットからデジタルフォーマットに変換される。こうし
て得られたデジタル情報はマイクロコンピュータ及びセ
ンサ監視手段において、従来の装置では得ることができ
なかった2つの機能を付与するために用いられる。 第2.3.4図は3種類のアナログセンサを示す、第2
図は圧力応動アナログセンサ25である。 ハウジング26は圧力、応動管27をダイアフラム39
で密閉されたハウジング28に取付ける。また、ダイア
フラム30には、ダイアフラム30の動きによって抵抗
値が変化するソリッドステート型または歪計型のセンサ
31が取付けられる。ソリッドステートセンサ31は一
対の導体32.33を有し、これを介してセンサ31は
燃料バーナープログラムモデュール14の適当な端子(
図示せず)に接続される。また、センサ31は導体29
から一定電圧を供給され、可変電圧信号を出力する。圧
力応動管27はボイラーIl内の圧力または同様な状況
に晒され、燃料または蒸気の圧力を測定するのに用いら
れる。圧力はダイアフラム30に伝達され、圧力の変化
によってダイアフラム30は曲がるように構成されてい
る。このダイアフラム30の動きによってセンサ31の
抵抗値が変化し1M果的に導体32.33上の出力電圧
が変化するので、燃料バーナープログラムモデュール1
4にアナログ信号を供給することができる。 第3図は温度応動アナログセンサの一例、である。 ハウジング35にはねじ切り装着手段が備えられ。 管37を液密状にボイラーll内に挿入される。 管37の中には、ハウジング35に突出した一対のリー
ド1l141.42を有する温度応動抵抗40が内蔵さ
れている。ボイラーll内の温度変化は温度応動抵抗4
0によって感知され、抵抗値が変化する。この変化はア
ナログセンサ信号としてプログラムモデュール14に供
給される。 第4図は従来の紫外線式炎検出器44を示す。 炎検出器44は一対の導体45.46によって炎増幅手
段47に接続される。炎増幅手段47は出力50に炎検
出器44によって感知された炎の強度に応じた可変電圧
信号を発生する。また、出力50には燃料バーナー12
内の炎に応じたアナログ出力信号も発生される。 第5図は燃料バーナープログラムモデュール14を詳細
に表した図である。この燃料バーナープログラムモデュ
ール14は、メモリ52とセンサ監視手段53を有する
マイクロコンピュータ51を用いている。センサ監視手
段53には異なる種類のアナログセンサから送られる信
号の予め選択された有効範囲が記憶されている。記憶さ
れる情報は応用分野によって異なり、圧力センサ、温度
センサの抵抗値のあらかじめ決められた範囲、及び炎増
幅手段の電流のあらかじめ決められた範囲等である。燃
料バーナー制御モデュール14はこの情報を基に、アナ
ログセンサ17.18の制御によって燃料バーナー12
の運転のための要求に適切に応答することができる。 第5図は一対のA/D変換器54.55を更に詳しく示
した図である。A/D変換器54は、第2及び3図に示
された圧力センサまたは温度センサのようなセンサ17
に接続される。一方A/D変換器55は炎増幅手段47
及び炎センサ18に接続される0本実施例の制卸装置は
2つのA/D変換器を安全のために用いている。センサ
17の出力信号を制御するために必要な範囲は通常炎検
出器18の出力値範囲、即ち感知範囲とは異なる。この
相違を燃料バーナーモデュール14内で容易に処理でき
るように2つのA/D変換器54.55が用いられてい
る。A/D変換器54は端子56でマイクロコンピュー
タ51と接続され、A/D変換器55は端子57でマイ
クロコンピュータと接続されている。 更に、マイクロコンピュータ51はパス16を介してキ
ーボード/表示装置モデュール15に接続され、パスま
たは接続手段60によって燃料バーナー12に接続され
ている。キーボード/表示装置モデュール15は通常装
置に情報を入力するためのキーボード及び入出力データ
を視覚的に監視するための液晶表示装置のような英数字
表示装置の両方を備えている。したがって、キーボード
/表示装置モデュール15はセンサ17.18からのア
ナログ信号及びアヌンシエータの情報、誤動作、遮断等
のような装置の全体的状態の読み取り範囲を連続的に表
示することができる。 第6図は本発明による新規な安全機能のフローチャート
を示す、スタンバイルーチン61は、検出された信号の
強度によってセンサの状態を連続的に検査するために設
けられる。ここで連続的に検査されるのはボイラーの通
常運転時の上限及び下限と、センサの通常範囲の制限値
である。スタンバイルーチン61で得られたアナログ値
はステップ62で予め選択された範囲の最小値より大き
いか判別される。ここで、アナログ信号が最小値より小
さい時(No)はシステムが誤動作であることを指示し
、安全に停止する(ステップ64)。 ステップ62でアナログ値が最小値より大きいことが示
された時は、ステップ66に進みアナログ値が許容し得
る最大値より小さいか判別する。 アナログ値が最大値より大きい時(No)、ステップ6
4に進みシステムを停止する。逆に、最大値より小さい
時(YES)、スタンバイルーチン61に戻り、このル
ープを繰り返す。 第5図のセンサ監視手段53によって、センサの状態強
度を調べるスタンバイルーチンを連続して実行し、これ
によって開放または短絡したセンサがな(システムが動
いていることを確認できる。 加熱プラントを運転するために必要な状態に応じて装置
の動作範囲に特定の制限があらかじめ設けられている。 マイクロコンピュータ51はいかなる種類の状態情報で
もキーボード/表示装置モデュール15に供給し、通常
運転時には状態情報。 誤動作及び停止時には誤動作情報またはアヌンシエータ
情報を得ることができることは明白である。 第7図の各構成要素は第5図の装置を更に詳しく示した
ものである。第7図のマイクロコンピュータ51は、第
8A、B、C図に示すフローチャートのプログラムにし
たがって装置全体の機能を管理する。マイクロコンピュ
ータ51は数個の出力チャンネルを有し、チャンネル選
択データ路7】a、71b、制御路60a、aob、及
び警告データ路16と接続されている。更にマイクロコ
ンピュータ5Iは入力チャンネルも備えており、これを
介してA/D変換器で変換されたデータ(データ路56
.57)を受け取る。受け入れたデータは通常マイクロ
コンピュータ5Iのランダムアクセスメモリ(RAM)
に記憶される。更にまたマイクロコンピュータ51はチ
ャンネル選択レジスタ51aも備えており、この機能に
ついては後述する。マイクロコンピュータ51のRAM
には多くのアドレス位置があり、その1つ1つがレジス
タとして機能することができる。マイクロコンピュータ
51は更に、第5図に示すキーボードから、または所望
値を記憶したリードオンリーメモリ (ROM)を接続
することによって、操作者が操作パラメータを直接外部
データ路16に供給するための装置も備えている。 したがって、センサ17.18の出力値は@I及び第2
のA/D変換器54.55によってデジタルデータとし
てマイクロコンピュータ51に接続されたデータ路56
.57上を伝送される。バーナー装置12の制御のよう
に危険性の高い分野では、バーナーの運転状態を表すパ
ラメータ値が高精度かつ高信頼性をもってマイクロコン
ピュータ51に供給されることが非常に重要である。し
たがって、A/D変換器54.55は高信頼性装置であ
り、これらの誤動作またはドリフトはできるだけ速く検
出することが重要である。このため、ある数の冗長度や
自己診断機能を有することが高く望まれる。A/D変換
器54.55の精度は路73上の基準電圧vREFを基
準に決められ、精度の高いA/D変換を行なうためには
この値が正確に知らされかつ制御されなくてはならない
、以下の説明では、変換器54または55からの最大出
力(全て二進数の1)がセンサまたは試験電圧の5ボル
トに対応すると仮定する。 A/D変換器54.55は多重入力を有するものである
。したがって、第1のA/D変換器54は図示のように
アドレス1−4及びIAの入力チャンネルを有するマル
チプレクサ54aを含む。 チャンネル選択路71aはマイクロコンピュータ51か
らアドレス値を受け取り、これによって上述のチャンネ
ルの内の所望の1つが選択され、デジタルデータに変換
するべきアナログ電圧値が供給される。A/D変換器5
4は、チャンネル選択路71aによって伝達されたアド
レスのチャンネルで得られるアナログ信号をデジタル信
号に変換してデータ路56を介してマイクロコンピュー
タ51に供給する。チャンネル選択路71a上にチャン
ネルアドレスが出力されてから選択されたチャンネルの
電圧のデジタル値が最初に得られるまで、A/D変換器
54には固有の遅れが生じることがある。このために、
A/D変換器54にデジタル信号が最初に得られたとき
にデジタル値の存在を示す信号をマイクロコンピュータ
51に出力する装置を設け、変換中にマイクロコンピュ
ータ5Iが別の処理を行なうようにしてもよい、タイミ
ングに関してこれ以上の考慮は不要であろう。 データ路74aを介してA/D変換器54に供給される
所定の正確な電圧の他に、センサ17からA/D変換器
54にデータ路群72aを介して種々の運転パラメータ
を表す電圧信号が供給される。 個々のセンサ出力はA/D変換器54のアドレス2.3
.4などを有するチャンネルに接続されている。 第2のA/D変換器55は第1のA/D変換器54と機
能及び動作において全く同じであり、マイクロコンピュ
ータ51から供給されたチャンネル選択路7Ib上のチ
ャンネルアドレスにしたがって、アドレス1.2110
.を有する入力チャンネルの中からチャンネルを選択す
る入力信号マルチプレクサ55bを備えている。A/D
変換器55は種々のセンサ18からの信号が信号路群7
2bを介してチャンネル1.2.、、に入力される。 本発明の1つの目的を達成するために、各A/D変換器
54.55は電路75a、75b上の所定の正確な試験
電圧を夫々のチャンネルlに供給される。この場合、第
1の正確電圧源76からの電圧v1を分圧ネットワーク
で受け、ここで正確な試験電圧v3、v4を発生して電
路75a、75bに供給するのが好ましい、電圧v3を
電路75aを介して第1のA/D変換器54のチャンネ
ルlに供給する分圧ネットワークは正確な電圧v3=3
.765ボルトを発生するための比較的正確な値を有す
る一対の抵抗素子77a、78aからなる。同様に、正
確な電圧V4=2.500ボルトは、正確な抵抗素子7
7b、78bからなる分圧ネットワークによって供給さ
れる。電圧v4は電路75bを介して第2のA/D変換
器55のチャンネル1に供給される。 本実施例では、冗長度及び適切な処理を確実に行なうた
めに、第2の電圧源70を用いて第2の正確電圧V2=
1.235ボルトをA/D変換器54のチャンネルIA
に供給している。第2の正確電圧源70を用いることに
よって、A/D変換器54は、A/D変換器54自体、
第1の電圧源76及び抵抗素子77a、78aからなる
分圧ネットワークの動作が適切か判別する機能を持つこ
とができる。 また、A/D変換器54に2つの正確電圧v2、v3を
入力することによって、変換処理が適当であるか試験す
ることもできる。A/D変換器は出力の特定のビット位
置に間して正確に機能しない可能性がある0例えば、上
位ビット中の1つが二進値のどちらの値も取れないとい
う状態を頻繁に繰り返す誤動作を起こすことがある。マ
ルチプレクサ54aに供給された電圧をデジタル化する
時A/D変換器54のデータ路56上の出力信号の上位
5ビツトが合理的にエラーがなく正確であることを期待
するのなら、これら上位ビットが0と1の両方の値を取
ることができることを試験することは重要である。この
可能性は各ビットの電圧値を選択し、正確な電圧V2.
V、は、v2のデジタル値の全上位ビットが好ましくは
v3のデジタル変換の対応するビットの補数となるよう
な値にすることによって試験することができる。即ち。 電圧V、は、所定数の連続した上位ビットが電圧v2の
対応する上位ビットの値と異なるように選択する。これ
らのA/D変換器は通常全ビットが二進数のrlJであ
る所定のフルスケール二進デジタル出力を有する。した
がって、この所定のフルスケール電圧レベル入力に対応
して出力路56には二進数のrNが連続することになる
。この状態では、v2とV、の和は、A/D変換器54
のフルスケール出力に対応した所定の電圧レベルとほぼ
等しくなるように選択することができる。A/D変換器
54のフルスケール出力が5.000ボルトであるとす
ると、これは上述の本実施例の電圧v2、■、の和に等
しい、このフルスケールの上位ビットにrlJが連続す
る状態をA/D変換器54に当てはめると、電圧v2及
びv3の和をA/D変換器54のフルスケール出力値と
等しくすることによって、自動的に電圧v3の上位ビッ
トの二進デジタル値は第2の電圧源からの電圧V2の対
応する上位ビットの二進デジタル値の補数となる。 第7図に示した実施例では、第1のA/D変換器54は
第2のA/D変換器55のアナログ/デジタル変換とは
異なるアナログ/デジタル変換を行なうように構成され
ている。具体的には、第1のA/D変換器54は例えば
積分器を基にした回路構成であり、データ路56上の出
力は積分器を含む内部回路構成によって発生される。一
方、第2のA/D変換器55は連続近似過程を採用して
データ路57上のデジタル出力を発生する内部回路を有
する。この目的は、更に冗長度を装置に付加し、供給電
圧スパイクによって1つのA/D変換器が破損されても
具なる構成の他のA/D変換器は影響を受けないように
するためである。ま  ・たは、1つのA/D変換器が
誤動作の場合に他のA/D変換器の出力とは異なる出力
となるようにするためである。このような構造を本実施
例の装置に組み込むことによって、A/D変換器54゜
55のいずれかまたは両方の誤動作を容易に検出するこ
とができ、両方が同時に故障する可能性が低減する。こ
の方法により、バーナー装置12の運転の安全性が増強
される。 第7図の装置の動作はマイクロコンピュータ51に記憶
されているプログラムによってIIJ褌される。このプ
ログラムのフローチャートを第8A。 8B、80図に示す、第8A、8B、80図の各ソフト
ウェアは、マイクロコンピュータ51のROMの一部を
形成する実際の物理的構造を表していると理解すること
ができる。この物理的構造をマイクロコンピュータの内
部構造と組み合わせることによって、第8A、8B、8
C図のフローチャートに示されるような動作を装置に行
なわせることができる。 マイクロコンピュータ51は、各A/D変換器54.5
5の選択されたチャンネルに印加される電圧のアナログ
値をコード化したデジタル信号をデータ路56.57か
ら受け取る。第8A、8B、80図のプログラムは、マ
ルチプレクサ54a、55aの入力チャンネルl、LA
、2.、、を連続的に切り替え、適切な安全性に関する
処理及びデータ路56.57に接続されたマイクロコン
ピュータ51の入力チャンネルで受け取られたデータに
対する処理等を行なう、第8A図に示すように、この動
作はステップ86の一連の命令によって開始され、まず
マイクロコンピュータ51のメモリ内の試験範囲値テー
ブルにバーナー装置12及びセンサ17.18に対する
具体的なパラメータ値を予め記憶する動作が行なわれる
。センサ17.18の通常動作時に得られる上限及び下
限値は外部データ源からマイクロコンピュータ51に供
給され、内部メモリに記憶される0通常値及び何らかの
理由によるセンサ出力のドリフトまたはバーナー装置の
運転パラメータのドリフトを示す許容誤差百分率もセン
サ17.18の各々に対して得ることができる。また、
バーナー装置12がアクティブ、即ち運転中の時に適用
できる装置運転状態依存値がある。ステップ86 (要
素86)では、これら種々の値を第1及び第2のA/D
変換器54.55のチャンネル2.3等の各々に関連付
ける。また、センサ出力パラメータを個々のチャンネル
番号と関連づけるための手段が設けられており、各セン
サはデータ路72a、72bを介して関連のあるチャン
ネルに取付けられる。したがって、試験範囲値テーブル
にセンサ出力パラメータが記憶され、チャンネル番号及
び関連する変換器を参照して検索することができる。 ステップまたはソフトウェア要素100は、バーナー装
置12の通常運転状態で許容されるセンサ17.18の
誤差百分率を表す値を試験範囲値テーブルに入力するた
めに設けられる。各センサの誤差百分率と定常値を乗算
し、乗算結果を定常値に加算して百分率誤差上限値を得
、更に乗算結果を定常値から減算して百分率誤差下限値
を得る。 この場合1乗算値も試験範囲値テーブルに記憶し、チャ
ンネル番号と関連するA/D変換器から検索できるよう
にする。勿論、制限値を設定するには誤差百分率制限値
と定常値との乗算以外にも様々な方法があるが、本実施
例で設置条件に応じてこれら制限値を変更する際、及び
後に設置要求が変更して試験を変更する際にこの方法は
最も柔軟性がある。実際、これら運転状態に依存する狭
い範囲の制限を設定するいかなる方法も可能である。 以下の説明ではこの制限値のことを簡単に百分率制限と
呼ぶことにする。 接続部B89は、A/D変換器54.55の動作試験及
び種々のセンサ17.18の出力のデジタル変換値(デ
ータ路72a、72b)の制限試験を行なう総合プログ
ラムループの開始を示す。 A/D変換器の動作試験はステップ80から開始される
。ステップ80は第7図のチャンネル選択路71a、7
1bにチャンネルアドレスlをマイクロコンピュータ5
1が出力することを表す、チャンネルアドレスの出力に
応じて、マルチプレクサ54a、55aはアドレスIを
有するチャンネルにある電圧をA/D変換器54.55
の内部A/D変換回路に供給する。A/D変換器54.
55は、夫々固有の変換期間の後、夫々のアドレス1の
入力チャンネル上のアナログ電圧をデジタル値に変換し
、マイクロコンピュータ51に接続されたデータ路56
.57に出力し、これらのデジタル値はマイクロコンピ
ュータ51のRAMに記憶される。 ステップ81は、マイクロコンピュータ51がROMに
予め記憶されている正確試験電圧v3のデジタル値を呼
び出し、データ路56上の電圧V3のデジタル値と比較
する動作を表す、この比較で2つのデジタル値が完全に
等しいということはない0個々のA/D変換器のばらつ
き、温度変化、電力状態、雑音、回路構成要素の値のば
らつきによる電圧値v3の変動、装置間の違いによる影
響等が原因で、A/D変換器54がら得られるデジタル
値はわずかな誤差を含む0例えば、ある装置ではこれら
誤差源はA/D変換器54のほぼ上位5ビツトに不確実
さを与えることになるが、約1.6%程の誤差であり許
容し得る測定ができる。データ路56上のデジタル値が
、予め記憶されている電圧値V、に対してこの程度の許
容し得る誤差範囲であれば、次にステップ83に進む、
 A/D変換器54からの出力(データ路56)が正確
電圧値V3に対して許容範囲外である時、制御は接続部
A88を介してステップ82に進み、バーナー装置を停
止し操作者に適切な警報を送る。このステップ82は、
第7@に示した装置のデータ路60a上のバーナー停止
信号及びデータ路16上の警報信号を表している。 制御がステップ83に進んだ時は、ステップ81で行な
われたのと同様な試験を行ない、データ路57上の電圧
v4を予め記憶した正確試験電圧V4と比較する。デー
タ路57上の信号が内部に記憶された電圧v4のデジタ
ル値の許容範囲内であれば、制御はステップ84に進む
、逆に、許容範囲外の場合、接続部A88を介してステ
ップ82に進みバーナーを停止する。 これら2回の試験でA/D変換器54.55の適正な動
作をチェックし、正確電圧w、76及びこれに接続され
た分圧器が正常に動作しているかを示すことができる。 更に、電路73からA/D変換器54.55に供給され
る電圧vREFに生じるドリフトも検出することができ
る。上述の2回の試験に通れば、マイクロコンピュータ
51はステップ84の命令を実行する。 ステップ84では、アドレスIAをチャンネル選択路7
1aに出力し、第2の正確電圧W、70からの電圧V2
(データ路74)をA/D変換器54によってデジタル
値に変換するために導出する。 アドレスIAは実際は数値であるが、記載を簡素化する
ためにこの記号を用いている。電圧v2のデジタル値は
、変換に要する時間の後A/D変換器54によってデー
タ路56に出力され、マイクロコンピュータ51に記憶
される。!!いて接続部C90を介して第8b図のステ
ップ85に進み、データ路56上の値を予め記憶されて
いる正確試験電圧v2に対して試験する。値が予め記憶
されている試験電圧値v2周囲の所定範囲から外れてい
る場合、接続部A88を介してステップ82に戻る。試
験によってA/D変換器54の出力として受け入れ得る
値であることが示された場合、ステップ85からステッ
プ91に進む。 ステップ91は、個々のセンサ17.18の出力の適切
な絶対最大範囲及び装置の運転状態に依存する限度を試
験するループのインデックスをマイクロコンピュータが
予め設定する命令を表す。 既に説明したように、ステップ86はマイクロコンピュ
ータ51のメモリに種々のパラメータを予め設定する動
作を表しており、これらの設定値に対してマルチプレク
サ54a、55aの入力チャンネル(2,3100,)
に接続されたセンサ17.18の出力のデジタル値が試
験される。これら試験範囲パラメータには2種類ある。 第1の種類は各センサ17.18の上限及び下限の絶対
値であり、したがってこれは装置の限界値である。 第2の種類のパラメータは各センサ17.18の許容さ
れる誤差の百分率、であり、装置の運転状態に依存した
限界値である。このように、アドレス2.3.4.1.
を有するマルチプレクサ54a、55aのチャンネルに
接続された各センサ17.18には4つの異なる限界価
がある。これら限界値のどれかあるいは全てはシステム
構築中に技術者が挿入したり、既に用意された値を用い
てもよい、また、工場の生産段階でこれらの値のどれか
あるいは全てを挿入してしまうことも可能である。 これらの値によって、各センサ17.18の出力試験を
2段階プロセスで行なうことができる。 第1段階では、センサ出力がセンサの絶対上下限内にあ
るかを試験する。絶対上下限値はセンサ17.18の取
り得る最大範囲を表す、また、多くのセンサ17.18
及びこれらが運転状態を感知する装置12のパラメータ
に対して設定される定常値及び誤差は設置状況に応じて
変えることもある0例えば、装置12が燃料バーナーで
あるとすると、受け入れ可能な燃料流量はバーナーの容
量に応じて異なる。したがって、燃料流量の定常値は燃
焼が起きた時に決定し、ゼロ流量は燃焼が起きていない
時に決まる。このように装置の運転状態に依存する定常
値は設置条件によって異なるので、誤差百分率は定常値
に適用される時、絶対幅が定常値の強度に応じて変わる
範囲を形成する。 したがって、この試験段階では、ステップ100の動作
、即ち既に説明したように上下誤差百分率と定常値との
積を各センサについて求め、後に用いることができるよ
うにチャンネルアドレス番号に応じて試験範囲値テーブ
ルに記憶しておくことによって、試験過程を中断なく行
なうことが可能となる。ステップ91でテーブルのチャ
ンネル番号を入力するだけで各センサの試験範囲価を必
要なときに検索することができる。 前述のように、チャンネル選択アドレスレジスタ51a
を設け、ここにチャンネル選択路71aに伝送されるチ
ャンネル番号を記憶しておくと。 センサ17.18からのデジタル値に変換すべきアナロ
グ電圧を供給するマルチプレクサ54a、55aのアド
レスを得る際便利である。必要な命令を減らすためにこ
の機能は1つのソフトウェアループのみで実行され、レ
ジスタ51a内の選択されたチャンネル番号を増加し、
データ路56゜57上の関連するセンサ出力を受け取る
。ステップ91では、このループのインデックス変数を
チャンネル選択レジスタ51aに「2」を記憶すること
により予め設定しておく、r2Jはマルチプレクサ54
a、55aの入力チャンネルの最小アドレスである。こ
のループの開始時にチャンネル選択レジスタ51aの内
容はマイクロコンピュータ51の出力チャンネルからデ
ータ路71a、71bを通じてA/D変換器54.55
に転送される。 この入力アドレスに応じて、各マルチプレクサ54a、
55aはA/D変換器54.55のチャンネル2に接続
されたセンサ17.18によって発生された電圧をアナ
ログからデジタルに変換する。変換に要する時間の後、
これらセンサから発生された電圧と同等のデジタル値が
データ路56゜57を介してマイクロコンピュータ51
に供給される。データ路56.57上のデジタルデータ
は更にステップ93に示される機能によってマイクロコ
ンピュータ51内のRAMの適当なセルに記憶される0
次にステップ94によって表される命令が実行され、チ
ャンネル選択アドレスレジスタ51aの内容をインデク
スとして用い試験範囲値テーブルに記憶されているセン
サの絶対上下限値を検索する0次に、データ路56上の
センサ出力のデジタル値を、テスト範囲値テーブルから
検索したセンサの絶対上下限値以内にあるか否かを試験
する。もし上下限値以内にないなら、ステップ101に
進みセンサの誤動作を指示して、接続部A88を介して
ステップ82にジャンプし、バーナーを停止し、操作者
に対して警告を発する。 逆に、データ路56上のデジタル値がセンサ17に対し
て設定された上下限値の範囲以内であれば、次にステッ
プ95に進む、ステップ95では、マルチプレクサ55
aの入力チャンネル2に接続されたセンサ18に対する
絶対上下限値を取り出し、このセンサのアナログ電圧を
表すデジタル値を試験する。センサ18の出力のデジタ
ル値が絶対上下限値以内であれば、処理は接続部D10
2を介して第8C図のフローチャートに進む、また、範
囲外の時は、ステップ94の場合と同様ステップ101
に進む、 第2のA/D変換器55がステップ95によ
る試験に通ったなら、ステップ96に示されるように、
センサ17の出力のデジタル値に対して更に試験が行な
われる。ステップ100でセンサ17.18に対して得
られ試験範囲値テーブルに記憶された誤差百分率と定常
値との乗算値は、チャンネル選択レジスタ51aの内容
をインデックスとして用い、各センサ17.j8に対し
て取り出される。ステップ96ではデータ路56上の値
が定常値の百分率上下限以内であるか試験する。値が制
限範囲外であれば、次にステップ106を実行する。 この制限範囲が狭いと、この範囲を外れてもバーナー装
置12の誤動作を示すことにはならないような運転状態
も起こり得る0例えば、バーナー装置で燃焼が行なわれ
ていないならば、燃料流量はゼロ(パイロットが保持さ
れていれば非常に低い流量となろう)となり、この流量
を感知するセンサの出力に対して百分率制限値は適用さ
れない。 通常、動作状態はこの時にようやく確立されるので、こ
れらの制限値は開始後最初にこのループを通るときには
適用されない、マイクロコンピュータ51は、バーナー
装置12によって決まる制御状態に応じてこれら狭い制
限値の適用の可能性をデータ路60a、60b上の信号
によって判断することができる。百分率制限試験の適用
が不可能の場合、ステップ103に進む。 一方、百分率制限試験が適用可能な場合、ステップ10
6からステップ105に進み、センサドリフトまたはバ
ーナー装置12の誤動作の進行等、起こり得る誤動作を
適切に指示する0次いで接続部A88からステップ82
に進み、バーナーを停止し操作者に警報信号を発生する
。 ステップ96で表された試験に通った場合、次のステッ
プ97に進む、ブロック97では、チャンネル選択レジ
スタ51aに記憶された番号を有するマルチプレクサ入
力チャンネルに接続されたセンサの定常値の百分率上下
限値(試験範囲値テーブルに記憶されている)に対して
データ路57上の第2のA/D変換器55の出力が試験
されることを除いてブロック96で行なわれた試験と同
一である。この試験で制限値範囲内になければ、ステッ
プ106の試験を実行する。 ステップ97の試験結果が良好な場合(Y E S )
、センサ17.18は正確に測定を行ない、バーナー装
置12の動作に間する種々のパラメータを供給している
と推測することができる。したがって、データ路56.
57に伝送されたセンサ17.18からの出力値を基に
、マイクロコンピュータ51のメモリに記憶されたステ
ップ103の内部バーナー制御アルゴリズムを構成する
命令にしたがって、バーナー装置12の運転を継続及び
変更することができる。この時、バーナー装置12の運
転状態に応じて、各センサに対する百分率上限以内を行
なうことも中止することもできる。これは単にステップ
96.97の百分率制限試験が行なわれる時のセンサ及
びバーナー装置の運転状態に応じて異なる制限値を適用
できるという状況を反映しているだけである。 尚、バーナー装置の運転変更は、一群のセンサ値がデジ
タル値に変換され試験されるまでは開始されない、この
制限は本技術分野では既知のことであり1本発明の範囲
を越えるものである。 センサ信号処理が適切に行なわれた時は1次のステップ
106が最終的に実行され、このセンサ試験ループをも
う一度繰り返す必要があるか決定する。チャンネル選択
レジスタ51aの内容がマルチプレクサ54a、55a
の最大チャンネル番号(例えば7)でない時、制御は接
続部E88から第8B図のステップ93にジャンプし、
チャンネル選択レジスタ51aの値に1を加え、接続部
E92を介して第8B図のステップ93に進む。 そして、マルチプレクサ54a、55aのチャ、ンネル
番号3の入力チャンネルに接続されているセンサ17.
18に対して、種々の制限値検索、センサ出力値の命令
が実行される。このパターンはチャンネルアドレスレジ
スタ51aの内容がマルチプレクサ54a、55aのチ
ャンネル番号の最六価と等しくなるまで続けられ、等し
くなった時、ステップ99に進み/1−ナー装置12の
制御に必要な他の処理機能をマイクロコンピュータ51
に行なわせる。これらの命令が全て実行された後、接続
部B89を介して第8A図のステップ80に進む。 このようにして、マイクロコンピュータ51は種々のセ
ンサ17.18からのアナログ出力値のデジタル変換値
を受け取り、バーナー装ft12の種々の動作パラメー
タのレベルを非常に高い精度で反映した出力値を得るこ
とができる。尚、上述の様々な試験の順序及び動作は任
意である。しかしながら、後続の機能が適正に行なわれ
るために実行させる必要のある機能は指定された順序で
行なわれなければならない0例えば、A/D変換器54
.55の精度に関する試験は、センサ17゜18が制限
以内であるかを試験される前に行なわれなければならな
い、こうすることによって、検出された不正確さの原因
を絶つことができ、操作者は修理や調整をより簡単迅速
に行なうことができる。一般的に、このような重要なソ
フトウェア要素(ステップ)の順序は上述の説明から容
易に推察できるものである。 以上、本発明の一実施例について具体的に説明したが、
種々の変更が可能であることが当業者には明らかであり
、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるもの
とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fuel burner control device, and particularly to a device for inspecting the output of a sensor provided in a fuel burner device. BACKGROUND OF THE INVENTION Fuel nozzle controllers, commonly referred to as combustion safety controllers, have been used for many years to control non-residential burners. These devices have traditionally been operated by mechanical switches or relays.Mechanical switches and relays have "on", "off" control, or
Since the sensors used in such burner control devices perform the functions of "connecting" and "disconnecting", a switching type is adopted according to the operating characteristics of the burner control device, and the sensor can open or disconnect the circuit depending on pressure, temperature, flame, etc. Or it operates to close. This type of sensor structure has two major deficiencies. First, the data sensed by the sensor cannot be supplied. One example of this is that it is limited to only providing data at the time of switching, that is, information on the limit state. Secondly, the operation of the sensor is ignored by users and maintenance personnel. Maintenance personnel open or close sensor circuits to perform repairs, potentially inducing a serious hazardous condition. Additionally, due to the sensor's ability to connect or disconnect the circuit, it is possible that someone who does not understand the risks may intentionally or inadvertently operate the burner control system in an unsafe condition. rSummary of the Present Invention 1 In recent years, combustion safety devices and combustion burner control systems based on microcomputers have been manufactured and sold. Such devices have intelligence and are capable of more sophisticated operations compared to traditional electromechanical devices. For this reason, the widespread use of electromechanical and mechanical sensors and limit switches has been inherited by computer-controlled combustion safety systems. Since computer-controlled combustion safety systems can respond to a range of sensed signals, it has been proposed to move the sensors to analogue types. An example of an analog sensor is a variable resistor. Variable voltage or current output devices that respond to pressure, temperature, flame intensity, etc. A microprocessor or computer controlled intelligent system can convert the resulting analog signal to a digital signal of the same range. The resulting digital signal can be compared to a preselected signal coverage range. Using digital signals provides three advantages over analog signals. The first advantage is that analog data can be read out continuously by using a microcomputer-controlled device with an analog-to-digital (A/D) converter and a suitable display. The display is an alphanumeric display capable of displaying the full range of various analog sensed signals within the combustion safety system or fuel burner control system. The second advantage, and the most important in terms of safety, is that tolerances can be set in advance. The microcomputer-controlled system includes memory and monitoring equipment so that tolerance ranges can be stored and the detected signal can be verified to be within those ranges. Since the fuel burner control device safely stops the fuel burner in response to a detection signal outside the permissible range, it is possible to suppress the occurrence of short circuits or opens in the analog sensor. Additionally, service personnel are prohibited from intentionally short-circuiting or opening sensors during fault diagnosis, and are also prohibited from forcibly activating any sensor to perform test operations on equipment to be repaired. Can be prohibited. A third advantage is that the analog/digital conversion can be tested over a wider range of input values than the sensor range limits, and the above-mentioned tests can be performed without disturbing boiler operation. It is the power of computers. These additional inputs also include intermediate values of the preselected range of the transducer. Furthermore, A/
By using two D-converters, each can be tested against the other and redundancy in this self-testing process can be measured. Because fuel burner control devices have a predecessor for safe burner operation, special care must be taken in ensuring the accuracy of electronic analog sensor devices that replace traditional electromechanical sensors and limit switches. This special attention includes both hardware and software. Accordingly, the present invention finds use in control systems that generate control signals to control the operation of physical devices such as fuel burners. The operating status of the physical device is obtained by outputs from multiple sensors. Each sensor senses a preselected physical quantity of a physical device and generates an analog voltage signal having an intensity representative of the sensed physical quantity.
In an embodiment, a sensor output redundancy testing device is provided that tests a component for operation according to design requirements and generates a warning signal for operation outside of design requirements. , the sensor output redundancy checking device comprises: (a) at least first and second multiple analog voltage input channels having predetermined unique first and second channel addresses; receiving a sensor signal and a channel selection signal on which a channel address is encoded at a channel selection terminal; first and second analog-to-digital converters providing intensity-coded digital output signals; (b) applying a voltage having a predetermined exact value to the first and second voltages;
(e) storing in advance a digital value of the voltage supplied by the first reference voltage source and receiving the outputs of the first and second converters;
providing a channel selection signal encoded with a predetermined first input channel address to each transducer during a first predetermined time; storing an output from each transducer during the first predetermined time; testing whether the output of the first or second converter matches a pre-stored value of the voltage of the first reference voltage source supplied to the converter; microcomputer means for generating a warning signal if the voltage supplied by the source does not match a predetermined value. In a second embodiment of the invention, a plurality of sensors sense a preselected physical quantity associated with a physical device and provide an analog voltage signal representative of the sensed physical quantity to control the operation of the physical device. A sensor output redundancy testing device is provided that is included in a control device that generates a control signal for control based on the analog signal. The second embodiment is a sensor output redundancy testing device that tests components for operation according to design requirements and generates a warning signal for operation that deviates from design requirements. (a) at least one analog-to-digital converter having an analog voltage input channel for receiving a signal from the sensor and providing a digital output signal encoding the strength of the analog signal present on the input channel; ) receiving an output from the converter, first and second values respectively specifying predetermined upper and lower limits to be set for the first output of the converter and other outputs of the converter; Digital values of upper and lower limits depending on the operating state of the device are stored in advance and are narrower than the range of the upper and lower limits set by the device, and the output of the converter is determined by the upper and lower limit values depending on the operating state of the device. range and the first and second
is within a range determined by the value of microcomputer means for generating certain control signals. [Example 1] Figure 1 is an example of a heating plant, and the heating plant indicated by IO is a boiler 11. It consists of a fuel burner 12 and a fuel burner control system, designated generally at 13. The fuel burner control device 13 is comprised of a fuel burner program module 14 and a keyboard/display module 15. The keyboard/display module 15 is connected to the fuel burner program module via a communication path 16. A communication path I6 also connects the heating plant 10 to other unrelated equipment. The fuel burner control device I3 controls the fuel burner 1
Analog sensor 17 and flame detector 18 working together with 2
Completed by adding . During operation, the fuel burner 12 generates sufficient heat for the boiler 11 to supply hot water or steam to the heating load 2 via conduit 20.
1 (which does not form part of this invention). Heating load 21 conventionally returns water or condensed steam to boiler 11 via conduit 22. Fuel burner program module 14 will be described below in connection with FIG. For now, it will suffice to state that the fuel burner program module 14 includes a microcomputer, a memory, an A/D converter, sensor monitoring means, and by a combination of these means. The fuel burner program module 14 is enabled to receive signals from the analog sensor 17 and the flame detector 18. These signals are converted from analog format to digital format by an A/D converter. The digital information thus obtained is used in the microcomputer and sensor monitoring means to provide two functions that could not be obtained with conventional devices. Figure 2.3.4 shows three types of analog sensors.
The figure shows a pressure-responsive analog sensor 25. The housing 26 connects the pressure response tube 27 to the diaphragm 39.
It is installed in a sealed housing 28. Further, a solid-state or strain meter type sensor 31 whose resistance value changes depending on the movement of the diaphragm 30 is attached to the diaphragm 30 . The solid state sensor 31 has a pair of conductors 32,33 through which the sensor 31 is connected to the appropriate terminals of the fuel burner program module 14 (
(not shown). Further, the sensor 31 is connected to the conductor 29
It is supplied with a constant voltage and outputs a variable voltage signal. The pressure-responsive tube 27 is exposed to the pressure in the boiler Il or similar conditions and is used to measure the pressure of the fuel or steam. Pressure is transmitted to the diaphragm 30, and the diaphragm 30 is configured to bend due to the change in pressure. This movement of the diaphragm 30 changes the resistance value of the sensor 31, which in turn changes the output voltage on the conductor 32.33.
4 can be supplied with an analog signal. FIG. 3 is an example of a temperature-responsive analog sensor. Housing 35 is provided with threaded attachment means. The tube 37 is inserted into the boiler 11 in a liquid-tight manner. A temperature-responsive resistor 40 having a pair of leads 1l 141.42 protruding from the housing 35 is built into the tube 37. The temperature change inside the boiler is caused by temperature responsive resistance 4.
0 and the resistance value changes. This change is provided to the program module 14 as an analog sensor signal. FIG. 4 shows a conventional ultraviolet flame detector 44. As shown in FIG. Flame detector 44 is connected to flame amplification means 47 by a pair of conductors 45,46. Flame amplification means 47 generates at output 50 a variable voltage signal responsive to the intensity of the flame sensed by flame detector 44. Also, the output 50 has a fuel burner 12
An analog output signal responsive to the flame within is also generated. FIG. 5 is a detailed diagram of the fuel burner program module 14. This fuel burner program module 14 uses a microcomputer 51 having a memory 52 and sensor monitoring means 53. The sensor monitoring means 53 stores preselected effective ranges of signals sent from different types of analog sensors. The information stored varies depending on the application, such as predetermined ranges of resistance values of pressure sensors, temperature sensors, and predetermined ranges of current of flame amplification means. Based on this information, the fuel burner control module 14 controls the fuel burner 12 by controlling the analog sensors 17 and 18.
be able to respond appropriately to requests for driving. FIG. 5 is a diagram showing the pair of A/D converters 54, 55 in more detail. The A/D converter 54 includes a sensor 17, such as a pressure sensor or a temperature sensor as shown in FIGS.
connected to. On the other hand, the A/D converter 55 is connected to the flame amplifying means 47.
The control device of this embodiment, which is connected to the flame sensor 18 and the flame sensor 18, uses two A/D converters for safety. The range required to control the output signal of sensor 17 is typically different from the output value range of flame detector 18, ie the sensing range. Two A/D converters 54,55 are used to easily handle this difference within the fuel burner module 14. The A/D converter 54 is connected to the microcomputer 51 through a terminal 56, and the A/D converter 55 is connected to the microcomputer through a terminal 57. Furthermore, the microcomputer 51 is connected to the keyboard/display module 15 via a path 16 and to the fuel burner 12 by a path or connection means 60. Keyboard/display module 15 typically includes both a keyboard for entering information into the device and an alphanumeric display, such as a liquid crystal display, for visually monitoring input and output data. Thus, the keyboard/display module 15 can continuously display analog signals from the sensors 17.18 and a reading range of the overall status of the device, such as information on the annunciator, malfunctions, shut-offs, etc. FIG. 6 shows a flowchart of the novel safety feature according to the invention. A standby routine 61 is provided to continuously check the status of the sensor according to the strength of the detected signal. What is continuously checked here are the upper and lower limits during normal operation of the boiler and the limits of the normal range of the sensor. It is determined in step 62 whether the analog value obtained in the standby routine 61 is greater than the minimum value of a preselected range. Here, if the analog signal is smaller than the minimum value (No), it indicates that the system is malfunctioning and safely stops (step 64). If step 62 indicates that the analog value is greater than the minimum value, the process proceeds to step 66 to determine whether the analog value is less than the maximum allowable value. If the analog value is greater than the maximum value (No), step 6
Proceed to step 4 to stop the system. Conversely, if it is smaller than the maximum value (YES), the process returns to the standby routine 61 and this loop is repeated. The sensor monitoring means 53 of FIG. 5 continuously executes a standby routine that checks the status strength of the sensors, thereby confirming that there are no open or shorted sensors (the system is operational). Certain limits are preset on the operating range of the device depending on the conditions required for the operation. The microcomputer 51 supplies any kind of status information to the keyboard/display module 15, and during normal operation status information. Malfunctions. It is clear that malfunction information or annunciator information can be obtained when the system is stopped.Each component in FIG. 7 shows the device in FIG. 5 in more detail. The functions of the entire device are managed according to the programs shown in the flowcharts shown in Figures 8A, B, and C. The microcomputer 51 has several output channels, including channel selection data paths 7]a, 71b, control paths 60a, aob, and a warning data line 16. Furthermore, the microcomputer 5I also has an input channel through which the data converted by the A/D converter (data line 56) is connected.
.. 57). The accepted data is usually stored in the random access memory (RAM) of the microcomputer 5I.
is memorized. Furthermore, the microcomputer 51 is also equipped with a channel selection register 51a, the function of which will be described later. RAM of microcomputer 51
There are many address locations, each of which can function as a register. The microcomputer 51 further includes a device for the operator to supply operating parameters directly to the external data path 16, either from the keyboard shown in FIG. 5 or by connecting a read-only memory (ROM) storing desired values. We are prepared. Therefore, the output value of sensor 17.18 is @I and the second
A data line 56 is connected as digital data to the microcomputer 51 by means of an A/D converter 54,55.
.. 57. In a highly dangerous field such as the control of the burner device 12, it is very important that parameter values representing the operating state of the burner are supplied to the microcomputer 51 with high precision and reliability. Therefore, A/D converters 54,55 are highly reliable devices and it is important that these malfunctions or drifts are detected as quickly as possible. For this reason, it is highly desirable to have a certain degree of redundancy and self-diagnosis function. The accuracy of the A/D converters 54 and 55 is determined based on the reference voltage vREF on the path 73, and this value must be accurately known and controlled in order to perform highly accurate A/D conversion. In the following discussion, it is assumed that the maximum output (all binary ones) from transducer 54 or 55 corresponds to 5 volts of the sensor or test voltage. A/D converters 54,55 have multiple inputs. Accordingly, the first A/D converter 54 includes a multiplexer 54a having input channels of addresses 1-4 and IA as shown. Channel selection path 71a receives an address value from microcomputer 51, which selects a desired one of the aforementioned channels and provides an analog voltage value to be converted to digital data. A/D converter 5
4 converts the analog signal obtained from the channel of the address transmitted by the channel selection path 71a into a digital signal and supplies it to the microcomputer 51 via the data path 56. There may be an inherent delay in A/D converter 54 from when the channel address is output on channel selection path 71a until the digital value of the voltage of the selected channel is first obtained. For this,
The A/D converter 54 is provided with a device that outputs a signal indicating the presence of a digital value to the microcomputer 51 when a digital signal is first obtained, so that the microcomputer 5I performs other processing during conversion. Okay, no further consideration of timing would be necessary. In addition to the predetermined precise voltage supplied to the A/D converter 54 via data path 74a, voltage signals representative of various operating parameters are sent from sensor 17 to A/D converter 54 via data paths 72a. is supplied. Each sensor output is at address 2.3 of the A/D converter 54.
.. 4, etc. The second A/D converter 55 is completely the same in function and operation as the first A/D converter 54, and according to the channel address on the channel selection path 7Ib supplied from the microcomputer 51, addresses 1... 2110
.. The input signal multiplexer 55b selects a channel from among the input channels having . A/D
The converter 55 connects the signals from the various sensors 18 to the signal path group 7.
2b via channels 1.2. , is input. To achieve one object of the invention, each A/D converter 54,55 is supplied with a predetermined, precise test voltage on its respective channel 1 on electrical traces 75a, 75b. In this case, voltage v1 from a first accurate voltage source 76 is preferably received by a voltage divider network, where accurate test voltages v3, v4 are generated and supplied to electric lines 75a, 75b. The voltage divider network feeding channel l of the first A/D converter 54 via
.. It consists of a pair of resistive elements 77a, 78a with relatively accurate values to generate 765 volts. Similarly, the exact voltage V4 = 2.500 volts means that the exact resistive element 7
7b, 78b. Voltage v4 is supplied to channel 1 of second A/D converter 55 via electric line 75b. In this embodiment, to ensure redundancy and proper processing, a second voltage source 70 is used to determine the second accurate voltage V2=
1.235 volts to channel IA of A/D converter 54
is supplied to. By using the second accurate voltage source 70, the A/D converter 54 can control the A/D converter 54 itself;
It can have a function of determining whether the operation of the voltage dividing network consisting of the first voltage source 76 and the resistance elements 77a and 78a is appropriate. It is also possible to test whether the conversion process is appropriate by inputting two accurate voltages v2 and v3 to the A/D converter 54. The A/D converter may not function accurately at certain bit positions in the output. For example, a malfunction that frequently occurs in which one of the upper bits cannot take either binary value. may occur. If one expects the upper five bits of the output signal on data path 56 of A/D converter 54 to be reasonably error-free and accurate when digitizing the voltage applied to multiplexer 54a, then these upper bits should be It is important to test that can take on values of both 0 and 1. This possibility allows you to select the voltage value for each bit and to select the correct voltage V2.
V, can be tested by taking a value such that all significant bits of the digital value of v2 are preferably the complement of the corresponding bits of the digital conversion of v3. That is. Voltage V, is selected such that a predetermined number of consecutive upper bits are different from the value of the corresponding upper bit of voltage v2. These A/D converters typically have a predetermined full-scale binary digital output in which all bits are binary rlJ. Therefore, corresponding to this predetermined full-scale voltage level input, there will be a series of binary numbers rN on output path 56. In this state, the sum of v2 and V is the sum of the A/D converter 54
can be selected to be approximately equal to a predetermined voltage level corresponding to the full-scale output of . Assuming that the full scale output of the A/D converter 54 is 5.000 volts, this is equal to the sum of the voltages v2, ■, in this embodiment described above, and rlJ is continuous in the upper bits of this full scale. When applied to the A/D converter 54, by making the sum of voltages v2 and v3 equal to the full-scale output value of the A/D converter 54, the binary digital value of the upper bit of voltage v3 is automatically This is the complement of the binary digital value of the corresponding upper bit of the voltage V2 from the voltage source V2. In the embodiment shown in FIG. 7, the first A/D converter 54 is configured to perform an analog/digital conversion different from that of the second A/D converter 55. Specifically, first A/D converter 54 is, for example, an integrator-based circuitry, and the output on data path 56 is generated by internal circuitry that includes the integrator. Second A/D converter 55, on the other hand, has internal circuitry that employs a continuous approximation process to generate a digital output on data path 57. The purpose of this is to add further redundancy to the device so that if one A/D converter is damaged by a supply voltage spike, the other A/D converters in the configuration are not affected. be. Or, if one A/D converter malfunctions, the output is different from that of the other A/D converters. By incorporating such a structure into the device of this embodiment, malfunction of either or both of the A/D converters 54 and 55 can be easily detected, reducing the possibility that both of them will fail at the same time. This method increases the operational safety of the burner device 12. The operation of the apparatus shown in FIG. 7 is controlled by a program stored in the microcomputer 51. The flowchart of this program is shown in Section 8A. The software of FIGS. 8A, 8B and 80 shown in FIGS. 8B and 80 can be understood to represent the actual physical structure forming part of the ROM of microcomputer 51. By combining this physical structure with the internal structure of the microcomputer,
The device can be caused to perform operations as shown in the flowchart in Figure C. The microcomputer 51 has each A/D converter 54.5.
A digital signal encoding an analog value of the voltage applied to the selected channel of 5 is received from data path 56.57. The programs of FIGS. 8A, 8B, and 80 are based on input channels 1 and LA of multiplexers 54a and 55a.
, 2. . Operation begins with a series of instructions in step 86, which begins by pre-storing specific parameter values for burner device 12 and sensors 17, 18 in a test range value table in the memory of microcomputer 51. The upper and lower limit values obtained during normal operation of the sensor 17.18 are supplied to the microcomputer 51 from an external data source and are stored in the internal memory as the 0 normal value and the drift of the sensor output due to any reason or of the operating parameters of the burner device. A tolerance percentage indicating drift can also be obtained for each of the sensors 17,18. Also,
There are system operating state dependent values that are applicable when the burner system 12 is active, ie in operation. In step 86 (element 86), these various values are input to the first and second A/Ds.
associated with each of channels 2.3, etc. of transducers 54.55. Means is also provided for associating sensor output parameters with individual channel numbers, with each sensor being attached to an associated channel via data paths 72a, 72b. Therefore, the sensor output parameters are stored in the test range value table and can be retrieved with reference to the channel number and associated transducer. A step or software element 100 is provided for entering into the test range value table a value representing the percentage error of the sensor 17.18 that is permissible under normal operating conditions of the burner device 12. The error percentage of each sensor is multiplied by the steady-state value, the multiplication result is added to the steady-state value to obtain the percentage error upper limit, and the multiplication result is further subtracted from the steady-state value to obtain the percentage error lower limit. In this case, the 1 multiplication value is also stored in the test range value table so that it can be searched from the A/D converter associated with the channel number. Of course, there are various ways to set the limit value other than multiplying the error percentage limit value by the steady value, but in this example, when changing these limit values according to the installation conditions, and after the installation request This method is the most flexible when changing and changing the test. In fact, any method of setting narrow range limits depending on these operating conditions is possible. In the following explanation, this limit value will be simply referred to as a percentage limit. Connection B89 marks the start of a general program loop which performs an operational test of the A/D converter 54.55 and a limit test of the digital conversion values of the outputs of the various sensors 17.18 (data paths 72a, 72b). Operational testing of the A/D converter begins at step 80. Step 80 is the channel selection path 71a, 7 in FIG.
Set the channel address l to microcomputer 5 to 1b.
In response to the output of the channel address, representing that 1 is output, the multiplexers 54a, 55a transfer the voltage present on the channel with address I to the A/D converter 54.55.
is supplied to the internal A/D conversion circuit. A/D converter 54.
55 converts the analog voltage on the input channel of the respective address 1 into a digital value after a respective conversion period and connects the data path 56 to the microcomputer 51.
.. 57, and these digital values are stored in the RAM of the microcomputer 51. Step 81 represents an operation in which the microcomputer 51 calls up the digital value of the accurate test voltage v3 previously stored in the ROM and compares it with the digital value of the voltage V3 on the data path 56. In this comparison, the two digital values are They are not completely equal. This is due to variations in the voltage value v3 due to variations in individual A/D converters, temperature changes, power status, noise, variations in circuit component values, and the effects of differences between devices. , the digital values obtained from the A/D converter 54 may contain slight errors. The error is about 1.6%, and the measurement is acceptable. If the digital value on the data path 56 is within this allowable error range with respect to the pre-stored voltage value V, then proceed to step 83.
When the output from the A/D converter 54 (data path 56) is outside the tolerance range for the exact voltage value V3, control proceeds to step 82 via connection A88 to stop the burner device and notify the operator. Send appropriate alerts. This step 82 is
7 represents the burner stop signal on data path 60a and the alarm signal on data path 16 of the apparatus shown in FIG. When control proceeds to step 83, a test similar to that performed in step 81 is performed, comparing voltage v4 on data path 57 to a prestored precision test voltage V4. If the signal on data path 57 is within the permissible range of the internally stored digital value of voltage v4, control proceeds to step 84; if, on the contrary, it is outside the permissible range, control proceeds to step 82 via connection A88. Go ahead and stop the burner. These two tests can check the proper operation of the A/D converter 54, 55 and indicate whether the accurate voltage w, 76 and the voltage divider connected thereto are working properly. Furthermore, a drift occurring in the voltage vREF supplied from the electric line 73 to the A/D converter 54.55 can also be detected. If the above-mentioned two tests pass, the microcomputer 51 executes the instruction in step 84. In step 84, the address IA is set to the channel selection path 7.
1a and the second accurate voltage W, voltage V2 from 70
(data path 74) is derived for conversion to a digital value by A/D converter 54. Address IA is actually a numerical value, but this symbol is used to simplify the description. After the time required for conversion, the digital value of voltage v2 is output by A/D converter 54 to data path 56 and stored in microcomputer 51. ! ! The process then proceeds via connection C90 to step 85 of FIG. 8b, where the value on data path 56 is tested against a prestored precision test voltage v2. If the value is outside the predetermined range around the pre-stored test voltage value v2, the process returns to step 82 via connection A88. If the test shows that the value is acceptable as the output of the A/D converter 54, the process proceeds from step 85 to step 91. Step 91 represents an instruction for the microcomputer to preset the index of the loop testing the appropriate absolute maximum range of the output of the individual sensors 17,18 and the limits depending on the operating state of the device. As already explained, step 86 represents the operation of presetting various parameters in the memory of the microcomputer 51, and the input channels (2, 3100,) of the multiplexers 54a and 55a are
The digital value of the output of the sensor 17.18 connected to is tested. There are two types of these test range parameters. The first type is the absolute value of the upper and lower limits of each sensor 17, 18, which are therefore the limit values of the device. A second type of parameter is the permissible error percentage of each sensor 17, 18, a limit value that depends on the operating state of the device. Thus, address 2.3.4.1.
There are four different marginal values for each sensor 17,18 connected to the channel of the multiplexer 54a, 55a with . Any or all of these limit values may be inserted by an engineer during system construction, or already prepared values may be used, or any or all of these values may be inserted at the factory during production. It is also possible to put it away. These values allow testing the output of each sensor 17, 18 in a two-step process. The first step tests whether the sensor output is within the absolute limits of the sensor. The absolute upper and lower limits represent the maximum possible range of the sensor 17.18, and many sensors 17.18
and the steady-state values and errors set for the parameters of the device 12 that sense the operating conditions may vary depending on the installation situation.For example, if the device 12 is a fuel burner, the acceptable fuel flow rate may vary depending on the installation situation. varies depending on the capacity of the burner. Therefore, the steady-state value of fuel flow rate is determined when combustion occurs, and the zero flow rate is determined when combustion is not occurring. In this way, the steady-state value that depends on the operating state of the device varies depending on the installation conditions, so when the error percentage is applied to the steady-state value, it forms a range whose absolute width varies depending on the strength of the steady-state value. Therefore, in this test stage, the operation of step 100, i.e., as already explained, the product of the upper and lower error percentages and the steady-state value is determined for each sensor, and a test range value table is created according to the channel address number for later use. By storing the information in the memory, it is possible to carry out the test process without interruption. By simply inputting the channel number in the table in step 91, the test range value of each sensor can be retrieved when necessary. As mentioned above, the channel selection address register 51a
is provided, and the channel number transmitted to the channel selection path 71a is stored here. This is useful in obtaining the address of the multiplexer 54a, 55a which supplies the analog voltage to be converted into a digital value from the sensor 17.18. To reduce the required instructions, this function is performed in only one software loop, increments the selected channel number in register 51a, and
Receives the associated sensor output on data path 56.57. In step 91, the index variable of this loop is set in advance by storing "2" in the channel selection register 51a.
a, is the minimum address of the input channel of 55a. At the beginning of this loop, the contents of the channel selection register 51a are transferred from the output channel of the microcomputer 51 to the A/D converter 54, 55 via data paths 71a, 71b.
will be forwarded to. Depending on this input address, each multiplexer 54a,
55a converts the voltage generated by sensor 17.18 connected to channel 2 of A/D converter 54.55 from analog to digital. After the time required for conversion,
Digital values equivalent to the voltages generated by these sensors are sent to the microcomputer 51 via data paths 56 and 57.
is supplied to The digital data on data paths 56,57 are further stored in appropriate cells of RAM within microcomputer 51 by the function shown in step 93.
The instruction represented by step 94 is then executed to retrieve the sensor's absolute upper and lower limits stored in the test range value table using the contents of channel selection address register 51a as an index. The digital value of the sensor output is tested to see if it is within the absolute upper and lower limits of the sensor retrieved from the test range value table. If it is not within the upper and lower limits, the process proceeds to step 101 to indicate a malfunction of the sensor, jump to step 82 via connection A88, stop the burner, and issue a warning to the operator. Conversely, if the digital value on the data path 56 is within the range of the upper and lower limits set for the sensor 17, then the process proceeds to step 95. In step 95, the multiplexer 55
Take the absolute upper and lower limits for the sensor 18 connected to input channel 2 of a and test the digital value representing the analog voltage of this sensor. If the digital value of the output of the sensor 18 is within the absolute upper and lower limits, the process is performed at the connection part D10.
2 to the flowchart of FIG. 8C. If the range is out of range, proceed to step 101 as in step 94.
If the second A/D converter 55 passes the test according to step 95, proceed to step 96, as shown in step 96.
A further test is performed on the digital value of the output of sensor 17. The multiplication value of the error percentage and steady-state value obtained for the sensors 17.18 in step 100 and stored in the test range value table is calculated using the contents of the channel selection register 51a as an index for each sensor 17.18. It is taken out for j8. Step 96 tests whether the value on data path 56 is within percentage limits of the steady state value. If the value is outside the limited range, then step 106 is executed. If this limit range is narrow, it is possible that operating conditions outside this range will not indicate a malfunction of the burner device 12.For example, if no combustion is taking place in the burner device, the fuel flow rate may be zero. (If the pilot were held, there would be a very low flow rate) and no percentage limit applies to the output of the sensor sensing this flow rate. Normally, these limit values do not apply during the first pass through this loop after start-up, since the operating conditions are only established at this time; The possibility of application can be determined by the signals on data paths 60a, 60b. If it is not possible to apply the percentage limit test, proceed to step 103. On the other hand, if a percentage limit test is applicable, step 10
6 to step 105 to appropriately indicate possible malfunctions such as sensor drift or malfunction progression of the burner device 12. Then from connection A88 to step 82
to stop the burner and generate an alarm signal to the operator. If the test represented by step 96 is passed, proceed to the next step 97, in which the percentage upper and lower limits of the steady-state value of the sensor connected to the multiplexer input channel with the number stored in the channel selection register 51a are determined. The test is identical to the test performed in block 96 except that the output of the second A/D converter 55 on data path 57 is tested against (stored in the test range value table). If the value is not within the limit value range in this test, the test in step 106 is performed. If the test result in step 97 is good (YES)
, it can be assumed that the sensors 17 , 18 accurately measure and supply various parameters for the operation of the burner device 12 . Therefore, data path 56.
Based on the output values from the sensors 17 and 18 transmitted to the microcomputer 57, the operation of the burner device 12 is continued and changed in accordance with the instructions constituting the internal burner control algorithm of step 103 stored in the memory of the microcomputer 51. be able to. At this time, depending on the operating state of the burner device 12, it is possible to perform or cancel the determination of the percentage within the upper limit for each sensor. This merely reflects the situation that different limit values may be applied depending on the operating conditions of the sensor and burner system at the time the percentage limit test of step 96.97 is performed. It should be noted that changes in operation of the burner system cannot begin until a set of sensor values has been converted to digital values and tested; this limitation is well known in the art and is beyond the scope of the present invention. When the sensor signal processing is properly performed, a primary step 106 is finally executed to determine if this sensor test loop needs to be repeated one more time. The contents of the channel selection register 51a are the multiplexers 54a and 55a.
is not the highest channel number (e.g. 7), control jumps from connection E88 to step 93 of FIG. 8B;
1 is added to the value of the channel selection register 51a, and the process proceeds to step 93 in FIG. 8B via the connection E92. The sensor 17. which is connected to the channel number 3 input channel of the multiplexers 54a and 55a.
18, various limit value search and sensor output value commands are executed. This pattern continues until the contents of the channel address register 51a are equal to the hexadecimal value of the channel number in the multiplexers 54a, 55a, at which point the process proceeds to step 99 and other necessary steps for controlling the 1-ner device 12 are performed. Processing function is microcomputer 51
have it done. After all these instructions have been executed, the process proceeds to step 80 of FIG. 8A via connection B89. In this way, the microcomputer 51 receives digital conversion values of the analog output values from the various sensors 17, 18 and obtains output values that reflect with a very high degree of accuracy the levels of the various operating parameters of the burner arrangement ft12. I can do it. Note that the order and operation of the various tests described above are arbitrary. However, functions that need to be performed in order for subsequent functions to perform properly must be performed in the specified order. For example, the A/D converter 54
.. Testing for the accuracy of 55 must be performed before the sensors 17, 18 are tested within limits, thereby eliminating any sources of detected inaccuracy and ensuring that the operator allows repairs and adjustments to be made more easily and quickly. Generally, the order of such important software elements (steps) can be easily deduced from the above description. Although one embodiment of the present invention has been specifically described above,
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made, and the invention is intended to be limited only by the scope of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はボイラーに取付けられた燃料バーナー制御装置
のブロック図、第2.3及び4図は夫々アナログ型セン
サの例を示す図、第5図はバーナー制御装置のブロック
図、第6図は安全チェックプログラムのフローチャート
、第7図は第5図のバーナー制御装置を詳しく表した図
、第8A、8B及び80図は安全試験ソフトウェアのフ
ローチャートである。 12、 、 、バーナー装置 17.18.、、センサ 51、、、マイクロコンピュータ 54.55.、、A/D変換器 54a、55a、、、マルチプレクサ 70、、、第2電圧源 76、、、第1電圧源 特許出願人 山武ハネウェル株式会社 代理人   弁理士 松 下 義 治 Fig、 5
Figure 1 is a block diagram of the fuel burner control device installed in the boiler, Figures 2, 3 and 4 are diagrams showing examples of analog sensors, respectively, Figure 5 is a block diagram of the burner control device, and Figure 6 is FIG. 7 is a detailed diagram of the burner control device of FIG. 5, and FIGS. 8A, 8B, and 80 are flow charts of the safety test software. 12. Burner device 17.18. ,,sensor 51,,,microcomputer 54.55. , A/D converters 54a, 55a, , multiplexer 70, , second voltage source 76, , first voltage source Patent applicant Yamatake Honeywell Co., Ltd. Agent Patent attorney Yoshiharu MatsushitaFig. 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数のセンサによって物理的装置に関連する予め選
択された物理量を感知し、感知した物理量を表すアナロ
グ電圧信号を供給し、前記物理的装置の動作を前記アナ
ログ信号を基に制御するための制御信号を発生する制御
装置に備えられる、センサ出力の冗長度検査装置であっ
て、(a)所定の唯一の第1及び第2のチャンネルアド
レスを有する少なくとも第1及び第2の多重アナログ電
圧入力チャンネルを有し、第2のチャンネルでアナログ
センサ信号を、またチャンネル選択端子でチャンネルア
ドレスがコード化されたチャンネル選択信号を受け取り
、前記チャンネル選択信号に応じて、チャンネルアドレ
スが前記チャンネル選択信号にコード化されているチャ
ンネルにある前記アナログ信号の強度がコード化された
デジタル出力信号を供給する第1及び第2のアナログ/
デジタル変換器と、(b)所定の正確な値を有する電圧
を前記第1及び第2の変換器に供給する第1の基準電圧
源と、(c)第1の基準電圧源によって供給された電圧
のデジタル値を予め記憶し、前記第1及び第2の変換器
の出力を受け取り、第1の所定時間中に各変換器に所定
の第1入力チャンネルアドレスをコード化したチャンネ
ル選択信号を供給し、前記第1の所定時間中に各変換器
からの出力を記憶し、各変換器の出力を前記変換器に供
給された前記第1の基準電圧源の電圧の予め記憶された
値と一致するか試験し、前記第1または第2の変換器の
出力と前記第1の基準電圧源によって供給された電圧の
所定の値とが一致しなかった場合警告信号を発生するマ
イクロコンピュータ手段とからなり、 設計要求に応じた動作のために構成要素を試験し、設計
要求から外れた動作に対して警告信号を発生することを
特徴とするセンサ出力の冗長度検査装置。 2、複数のセンサによって物理的装置に関連する予め選
択された物理量を感知し、感知した物理量を表すアナロ
グ電圧信号を供給し、前記物理的装置の動作を前記アナ
ログ信号を基に制御するための制御信号を発生する制御
装置に備えられる、センサ出力の冗長度検査装置であっ
て、(a)センサからの信号を受け取るアナログ電圧入
力チャンネルを有し、前記入力チャンネルにあるアナロ
グ信号の強度をコード化したデジタル出力信号を供給す
る少なくとも1つのアナログ/デジタル変換器と、 (b)前記変換器からの出力を受け取り、前記変換器の
第1の出力に対して設定される所定の上下限値を夫々指
定する第1及び第2の値及び前記変換器のその他の出力
に対して設定される前記上下限値の範囲より狭い、装置
の動作状態に依存した上下限値のデジタル値を予め記憶
し、前記変換器の出力が前記装置の動作状態に依存した
上下限値によって決められた範囲及び前記第1及び第2
の値によって決められた範囲内の双方にあるか否か試験
し、いずれか一方の試験に不合格の時警告信号を発生し
、双方の試験に合格した時前記変換器の出力信号の関数
である制御信号を発生するマイクロコンピュータ手段と
からなり、 設計要求に応じた動作のために構成要素を試験し、設計
要求から外れた動作に対して警告信号を発生することを
特徴とするセンサ出力の冗長度検査装置。
[Claims] 1. Sensing a preselected physical quantity associated with a physical device by a plurality of sensors, providing an analog voltage signal representing the sensed physical quantity, and controlling the operation of the physical device using the analog signal. A sensor output redundancy check device included in a control device for generating control signals for controlling based on a sensor output, the device comprising: (a) at least first and second channels having predetermined unique first and second channel addresses; It has two multiple analog voltage input channels, the second channel receives the analog sensor signal and the channel selection terminal receives a channel selection signal encoded with a channel address, and the channel address is determined in response to the channel selection signal. first and second analog//
a digital converter; (b) a first reference voltage source providing a voltage having a predetermined precise value to the first and second converters; and (c) a first reference voltage source provided by the digital converter. pre-storing a digital value of voltage, receiving the outputs of the first and second converters, and providing a channel selection signal encoded with a predetermined first input channel address to each converter during a first predetermined time period; and storing the output from each converter during the first predetermined time period, and matching the output of each converter with a pre-stored value of the voltage of the first reference voltage source supplied to the converter. microcomputer means for testing whether the output of said first or second converter and a predetermined value of the voltage supplied by said first reference voltage source do not match and generating a warning signal; A redundancy testing device for sensor output, characterized in that it tests a component for operation according to design requirements and generates a warning signal for operation that deviates from design requirements. 2. sensing a preselected physical quantity associated with a physical device by a plurality of sensors, supplying an analog voltage signal representing the sensed physical quantity, and controlling the operation of the physical device based on the analog signal; What is claimed is: 1. A sensor output redundancy test device for a control device generating a control signal, the device comprising: (a) an analog voltage input channel for receiving a signal from the sensor; at least one analog-to-digital converter providing a converted digital output signal; (b) receiving an output from said converter and setting predetermined upper and lower limits for a first output of said converter Digital values of upper and lower limit values that are narrower than the range of the upper and lower limit values set for the respective specified first and second values and other outputs of the converter and that are dependent on the operating state of the device are stored in advance. , a range in which the output of the converter is determined by upper and lower limits depending on the operating state of the device, and the first and second
is within a range determined by the value of microcomputer means for generating certain control signals, testing the component for operation in accordance with design requirements, and generating a warning signal for operation outside of design requirements; Redundancy check device.
JP6247690A 1989-03-13 1990-03-13 Inspecting device of redundancy of sensor output Pending JPH02298819A (en)

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