JPH0293701A - 多重化制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プラントの制御・監視あるいは各種生産設
備に適用し得る多重化制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭５６−８５１０３号公報に示され
た従来の多重化制御装置を示すブロック図であり、図に
おいて、１．２．３は３重化制御装置を構成する互いに
同一構成された制御装置、４．５．６は制御装置１．２
．３に設けられた中央演算処理部、７．８．９は制御装
置１．２．３の入出力端と中央演算処理部４，５．６と
の間に設けられた入出力部、１３は制御対象（図示せず
）の検出端、１１は検出端１３から得られるプロセス信
号で、各制御装置１．２．３の入出力部７゜８．９に入
力される。１５１６．１７は各入出力部７，８．９の出
力信号、１０は出力信号１５゜１６．１７から所定の１
つの出力信号を選択する出力選択部、１２は出力選択部
１０．で選択された出力信号、１４は出力信号１２で制
御される操作端、１８は出力選択部１０に設けられた出
力選択回路である。

次に動作について説明する。検出端１３から得られるプ
ロセス信号１１は各制御装置１，２．３の入出力部？、
８．９を介して中央演算処理部４゜５．６に加えられ、
所定の演算処理が行われる。

この演算結果は入出力部７，８．９を介して出力信号１
５，１６．１７として出力選択部１０に加えられ、その
うちの一つの出力信号が選択されろ。

選択された出力信号は出力信号１２として操作端１４に
供給され、制御対象を制御する。中央演算処理部４．５
．６で行われる演算処理は、制御対象の制御方式に応じ
てシーケンス制御演算、調節制御（ＰＩＤ）演算、予測
制御演算等が行われる。）出力選択部１０は、シーケン
ス制御の場合は、２０ｕｔｏｆｙ）多数決論理により“
Ｈ”又は”Ｌ”の信号を選択し、ＰＩＤ制御であれば出
力信号１５゜１６．１７はアナログ信号となり、そのう
ちハイ・ローセレクタの組合せにより、２ｎｄ　Ｈｉｇ
ｈｅｓｔ（２番目に高い）信号を選択する。

このような多重化制御装置は、原子力、火力プラント等
の制御装置のように、高信頼性、高稼動率を要求される
制御装置に適用され、制御装置に万一故障が発生した場
合でも、プラントの運転を継続できるように設計されて
いる。その場合、２重化による方式では、一般に中央演
算処理装置の自己診断機能による故障検出後、待機系の
制御装置に切換えるようにしているが、自己診断による
故障検出が問題となるようなシステムでは３重化する場
合がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の多重化制御装置は、以上のように構成されている
ので、信頼性を向上させるために多重化し、ても、出力
選択部１０に高い信頼性が要求されることになった。即
ち、出力選択部１０が故障した場合、その故障モードに
よっては、誤った出力信号１２を発生したり、あるいは
出力要求時にも不動作のままとなるおそれがあるなどの
問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、出力選択部の健全性を事前に確認し、誤動
作を防止することのできる多重化制御装置を得ることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る多重化制御装置は、出力選択部に複数の
基準信号を供給し、そのときの出力選択部の出力信号を
判定する自動試験回路を設けたものである。

〔作　用〕

この発明における自動試験回路は、複数の基準信号を出
力選択部に供給したときの出力選択部で選択された出力
信号が、制御方式に応じた所定の出力信号であるか否か
を判定して、出力選択部の健全性を確認する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図においては、第３図と対応する部分には同一符号を付
して説明を省略する。

第１図において、１９は出力選択部１０の出力選択回路
１８に接続された自動試験回路、２０は手動出力選択部
で、出力信号１５，１６．１７が供給され、手動により
所定の出力信号を選択する。

２１は出力選択部１０で選択された出力信号１２と手動
出力選択部２０で選択された出力信号とを切換えるスイ
ッチである。

第２図は出力選択部１０の構成を示すブロック図であり
、第２図において、１９ａは自動試験回路１９に設げら
れた基準信号発生回路、２３，２４．２５は基準信号発
生回路１９から得られる基準信号、２２は制御装置１，
２．３からの出力信号１５．１６１７と基準信号２３，
２４．２５とを切換え選択して出力選択回路１８に供給
するスイッチ、１９Ｃは自動試験回路１９に設けられ、
出力選択部１０のアナログの出力信号１２をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、１９ｂは上記ディジタ
ル信号が所定の信号であるか否かをマイクロプロセッサ
の内蔵プログラムにより判定する判定部、２６は出力選
択部１０の試験を行うとき操作される試験起動用のスイ
ッチ、２Ｔは自動試験回路１９を駆動させるスイッチ、
２８はスイッチ２６のオンにより通電されてスイッチ２
２及び２７を動作させるリレーである。

次に動作について説明する。

今、制御対象の制御方式がＰＩＤ制御であるものとする
と、出力信号１５．１６．１７はアナログ信号であり、
このとき出力選択部１０が健全であれば、スイッチ２１
は接点ａ側に閉ざされて出力信号１５．１６．１７が出
力選択回路１Ｂに加えられる。出力選択回路１８はオペ
アンプ回路から成るハイセレクタとローセレクタの組合
せＫより出力信号１５，１６．１７の中から前記２番目
に高い信号を選択し、これを出力信号１２として出力す
る。次に出力選択部１０の試験を行う場合は、スイッチ
２６を閉ざす。これによりリレー２８が通電されてスイ
ッチ２２が接点す側に切換わると共に、スイッチ２７が
オンとなって自動試験回路１９が動作される。基準信号
発生回路１９ａは互いにレベルの異なる３つの基準信号
２３，２４゜２５を発生し、これらはスイッチ２２を介
して出力選択回路１８に加えられる。出力選択回路１８
の出力信号１２はＡ　／　Ｄ変換回路１９Ｃでディジタ
ル信号に変換されて判定部１９ｂに加えられる。

判定部１９ｂは、出力信号１２が基準信号２３゜２４．
２５のうちの２番目に高い信号であるか否か、即ち、出
力選択回路１８が選択を正しく行っているか否かを判定
する。

上記の試験が行われている間、あるいは判定部１９トで
異常が検出された場合は、スイッチ２１を接点す側に切
換え、手動出力選択部２０によりバックアップすること
により、出力選択部１０のオンラインの保守点検を行う
ことができる。従って、スイッチ２１をスイッチ２６と
連動又は判定部１９）７の判定結果と連動させるように
してよい。

また上部判定結果は適宜手段で表示される。

なお、上記実施例では制御装置１．２．３の出力信号が
アナログの場合について説明したが、第２図の出力選択
回路１８を２ｏｕｔ　ｏｆ　３０シック回路で構成する
と共に、Ａ　／　Ｄ変換回路１９Ｃをディジタル信号入
力回路とし、さらに基準信号２３゜２４．２５を′″Ｈ
”Ｌ　１１の２値信号に変更すれば、出力信号１５，１
６．１７がロジック信号である場合も適用可能である。

また、上記実施例では出力選択部１０の自動試験はスイ
ッチ２６による手動起動としたが、自動試験回路１９０
マイクロプロセツサの内蔵プログラムにタイマ機能を持
たせることにより、自動定周期起動させることも可能で
ある。

さらに、上記実施例では、３重化制御装置について説明
したが、４重化以上の制御装置に対しても適用できるこ
とは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、出力選択部に基準信号
を供給すると共に、出力選択部の出力信号を判定する自
動試験回路を設ける構成としたので、出力選択部の健全
性を事前に確認することができ、このため多重化制御装
置の信頼性を高めることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による多重化制御装置を示
すブロック図、第２図は同装置の出力選択部を示すブロ
ック図、第３図は従来の多重化制御装置を示すブロック
図である。 １．２．３は制御装置、１０は出力選択部、１２は出力
選択部の出力信号、１５，１６．１７は制御装置の出力
信号、１９は自動試験回路、１９ａは基準信号発生回路
、１９ｂは判定部、２３．２４．２５は基準信号。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数の制御装置と、上記複数の制御装置の出力信号か
   ら所定の１つの出力信号を選択する出力選択部とを有す
   る多重化制御装置において、複数の基準信号を発生して
   上記出力選択部に供給する基準信号発生回路と上記出力
   選択部で選択された出力信号が上記所定の出力信号であ
   るか否かを判定する判定部とを有する自動試験回路を設
   けたことを特徴とする多重化制御装置。