JPH03110996A - 多入力信号検査回路 - 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］ 本発明は、一般に、バルブのような制御装置の状態を感
知するための回路、詳しくは、装置の状態信号の特性を
検査あるいは確認する回路に関する。

［従来の技術］ 従来技術での回路は、バルブのような装置の状態を監視
し、オペレータが見ているコンソール画面への制御信号
によって、そのような状態の表示をオペレータへ提供す
る回路であった。こうして、オペレータは、バルブが完
全に開いているのか、完全に閉じているのか、あるいは
、これらの間の中間位置にあるのかを、コンソール画面
を見ることによって知ることができる。中間位置にある
バルブ状態の表示はバルブ状態を感知センスするときの
誤りにもより、つまり、中間位置の測定は、中間位置の
状態が、バルブが実際に中間位置にあるかあるいは装置
のセンサの誤りかのどちらによっても起こるので、信頼
性がない。

従って、バルブが開いているのか、閉じているのか、あ
るいは、中間位置にあるのか、のような装置の状態をオ
ペレータに表示するばかりでなく、現行のセンサ装置が
誤動作中である旨をオペレータに表示する信頼性のある
回路が要求される。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、バルブのような制御機器の状態をセンスし、
また機器のセンサの品質を表示するのに加えて表示パネ
ルあるいはスクリーン上にこれらの機器の状態を図形的
に表示する回路を提供することによって、他と同様に従
来技術に関する問題も解決するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の装置は、機器制御を監視しそれを表現する信号
を設定する監視手段１４と、前記信号を受信し、前記信
号を前記機器制御の状態を表現する品質信号に変換する
第１受信手段２８と、前記信号を受信し、機器制御の正
常な状態を表現する動作信号を生成する第２受信手段３
４と、前記動作信号と前記品質信号とを比較し、機器制
御の状態を表現する出力信号を生成する比較手段３２と
、前記比較手段に接続される機器の状態を表示し、前記
比較手段の出力信号から前記機器の状態を判断する表示
手段と、から構成する。

［作用〕 このことを達成するために、機器のセンサからの信号が
、信号の品質検査をするサブ回路によって監視される。

そのサブ回路は、バルブの状態を表示する通常の信号が
通過することを効果的に阻止し、その代わりとして、バ
ルブ監視装置の障害を表示する信号を通過させるために
、どんな入力信号でも不具合があればディジタル出力信
号を生成し、このディジタル信号を伝達機器へ出力する
。

通常の状態では、伝達回路は、バルブの状態を表示する
信号が、コンソール画面をドライブしバルブが開いてい
るか、閉じているか、あるいは中間位置にあるかの、通
常の表示を供給する回路を通過することを可能とする０
品質検査をするサブ回路からの信号によって通過するこ
とが禁止されたとき、伝達機器の機能は、コンソール画
面へ信号を与えてアラーム信号とバルブのセンサ回路の
障害を表示する。

前述したことによって、本発明の１つの局面は通常のバ
ルブ状態の信号の信号品質あるいは有効性をテストする
回路を提供することであることが分かる。

本発明のもう１つの局面は、機器のセンサの障害を表示
するコンソール画面にアラーム信号あるいはアラーム表
示を供給する回路を提供することである。

本発明のこれらの、そして、その他の局面は、図面とと
もに記述された実施例を考察することによってより明確
に理解されるであろう。

［実施例］ ここで、本発明の、発明の範囲を限定するものではない
好ましい実施例を表わそうとする図面において、第１図
は機能ブロック形式の回路図を表わしている。第１図の
回路はバルブｌＯに基ずく信号を取り出し、それら信号
を処理して、バルブｌｏのような種々の処理装置の状態
を表示するグラフィック表示をオペレータに提供するオ
ペレータ・コンソール（図示しない）に、適切な出力制
御信号５６を生成する。

各機能ブロックは、入力の状態に基づいである出力を提
供するようにプログラムされた、よく知られたマイクロ
プロセッサを用いた制御モジュールを表わしている。

バルブ１０は、バルブ・ステム（心棒）１２を有し、そ
のステム１２は、ステム１２に沿った適切な位置に置か
れた通常は閉じているスイッチ１４を有し、そのスイッ
チ１４は、開いた位置ヘステム１２が適切に移動するこ
とによって動作状態となる。この動作状態はステム１２
上の動作リングあるいはくぼみの設定のようなよく知ら
れた多くの手段によって達成され、それは、通常は閉じ
ているスイッチを、回線１６と１８に電流が流れること
を阻止する開いた位置への移動で動作状態とする。

すなわち、ステム１２がバルブ１０の外側へ完全に引っ
込んでいる位置にあるとき、回線１６に関連している通
常は閉じているスイッチ１４は開かれコンバータ２０へ
の電流の流れが阻止される。同様に、ステム１２がバル
ブ１０の内側に完全に挿入されているとき、回線１８に
関連している通常は閉じているスイッチ１４は開かれコ
ンバータ２２への電流の流れが阻止される。ステム１２
が、完全に伸びた位置と完全に挿入された位置との間の
中間位置にあるとき通常は閉じているスイッチ１４はど
ちらも閉じられ、電流がコンバータ２０と２２の両方に
供給される。

コンバータ２０と２２は、回線１６と１８上の電流の有
無に応じて、それぞれ、回線２４と２６にディジタル出
力を生成する信号変換器である。

すなわち、第２図をみると、バルブ１０がステム１２に
よって完全に開かれれば回線１６の通常は閉じているス
イッチ１４がコンバータ２０へ電流が流れないよう動作
することが分かる。回線２４への出力は”０°のディジ
タル値である。回線１８の通常は閉じているスイッチ１
４はそこを流れる電流を有し、コンバータ２２は、回線
２６へ”■”のディジタル値を出力する。バルブ・ステ
ム１２がバルブ１０の内側に完全に挿入されたとき、通
常は閉じているスイッチ１４の動作は反転し回線２４と
２６のディジタル値は、回線２４では“　１”に回線２
６では”０”に反転する。また、バルブ・ステム１２が
通常は閉じているスイッチ１４の中間位置にあるときは
、回線１６と１８の両方に電流が供給される。コンバー
タ２０と２２は回線２４と２６にディジタル出力信号”
１”を生成する。第２図に見られるこれらの論議したデ
ィジタル出力は回線２４と２６のディジタル出力にお互
いに関係し、それぞれ、ＮＦＯ（ｎ。

七　ｆｕｌｌｙ　　ｏｐｅｎ）　　、　　Ｎ　　Ｆ　　
Ｃ（ｎｏｔ　　ｆｕｌｌｙ　　ｃｌｏｓｅｄ）　　と呼
称する０通常は閉じているスイッチ１４に障害が発生し
たとき、あるいは回線１６か１８に回線断がある場合、
コンバータ２０と２２へは電流が流れなくなり、回線２
４と２６に連続的にディジタル値“０“を生成する。こ
の状態は第２図のように、リミット・スイッチ障害信号
として表示される。加えて、コンバータ２０と２２は信
号の品質（信号が”良い”か”悪い“か）を検査し、こ
の表示をバルブ位置論理”１”と”Ｏ“とともにＤＳＵ
Ｍ３４とＴＳＴＱ２８に出力し、これらにおいて、バブ
ル位置論理と信号品質の出力のみでそれぞれが排他的に
演算される。

第１図にもどって、回線２４と２６の論理出力は、入力
端子ＳＩと８２とを介して品質テスト機能ブロック２８
に入力される０品質テスト機能ブロック２８は、４つの
入力端子Ｓ　Ｉ”　Ｓ　４の信号品質を検査するようプ
ログラムされたマイクロプロセッサである。それは、４
人力論理○Ｒ機能であり、すべての入力が”良い“とき
は“０”を、１つあるいはそれ以上の入力が”悪い”と
きは”ｌ”を設定し回線３０に出力する。したがって、
第２図のＮＦＯとＮＦＣの論理状態を見ると、バルブ１
０が開いた、あるいは、閉じた、あるいは、中間位置に
ある、状態に対して、つねに少なくとも１つの論理人力
“１”が品質テスト機能ブロック２８に存在する。よっ
て、すべての正常状態に対して、品質テスト機能ブロッ
ク２８の出力は論理“０”であり、アナログ伝達機能ブ
ロック３２の入力端子Ｓ、に入力される。もし、リミッ
ト・スイッチの障害が発生すれば、品質テスト機能ブロ
ック２８のすべての入力が論理”０”となり、その結果
、論理“１”出力信号が生成され、回線３０を介してア
ナログ伝達機能ブロック３２の入力端子Ｓ、に送出され
る。

コンバータ２０と２２の論理出力はまた、回線２４と２
６それぞれを介して、Ｄ　Ｓ　ＵＭ　（ｄｉｇｉｔａｌ
　ｓｕｍ　ｗｉｔｈ　ｇａｉｎ　）機能ブロック３４の
４つの可能な入力端子のなかの２つに入力される。ＤＳ
ＵＭ機能ブロック３４は出力がＮであるっぎの方程式を
用いて、４つまでのプール代数人力値に重みなつけた合
計値を計算する。

Ｎ＝ＡＳｌ　　＋ＢＳ！　　＋Ｃ５３＋ＤＳイ定数Ａ、
Ｂ、ＣおよびＤはＤＳＵＭｉｊｉ能ブロック３４に固有
のプログラムされた定数で、それらは加算され、あるい
は、”０”あるいは”１”の入力されたプール代数値に
依存するものではない。

いまの場合において、重み定数「２５」と「５０」を有
するＳＩと８２の２つの入力だけが使用される。再度第
２図を参照すると、ＤＳＵＭＩＩ能ブロック３４の出力
Ｎは、バルブ１０が開いた状態に対しては「２５」の値
である。なぜなら、Ｂの値「２５」のみが出力Ｎの要因
となるからである。同様に、バルブ１０が閉じた状態に
対しては、Ａの値「５０」のみが影響するので出力Ｎは
「５０」である。中間位置にある状態では、ＡとＢの両
方の値が加算され出力Ｎは「７５」となり中間位置状態
を表示する。リミット・スイッチ障害時には、両方の論
理”０”状態によって定数ＡとＢは加算されずリミット
・スイッチ障害状態を表わす「０」の値がＮに出力され
る。前述したＮの値は、このように、ＤＳＵＭ機能ブロ
ック３４から回線３６を介して、アナログ伝達機能ブロ
ック３２の入力端子Ｓ１に出力される。アナログ伝達機
能ブロック３２への残りの入力端子ｓ２には回線３８を
介して高アナログ出力機能ブロック４０からの信号が入
力される。この機能ブロック４０は一定レベルのきわめ
て高い数値出力を生成する。

したがって、アナログ伝達機能ブロック３２の３人力は
、Ｓｌ入力端子を介してのＤＳＵＭ機能ブロック３４か
らの４つの考えられる数値Ｎと、Ｓ２入力端子を介して
の高アナログ出力機能ブロック４０からの一定高アナロ
グ値と、Ｓ、入力端子への品質テスト機能ブロック２８
からの論理値”０”あるいは”１“と、から構成される
。

アナログ伝達機能ブロック３２は回線４２を介して、そ
の出力として入力ＳＩかあるいは入力Ｓ２の一方を選択
するよう機能する。これはｓ３への論理入力の状態に依
存するａＳＳへの論理入力が”０′であれば、回線４２
への出力として入力Ｓｌが選択されるｅｓ３への論理入
力が”１”であれば、アナログ伝達機能ブロック３２は
回線４２への出力として入力Ｓ２を選択する。最終結果
として、品質テスト機能ブロック２８がリミット・スイ
ッチ１４に障害があると判定したときはアナログ伝達機
能ブロック３２は高アナログ出カ信号を通過させる。逆
に、品質テスト機能ブロック２８がリミット・スイッチ
障害の表示をしないときはＤＳＵＭ機能ブロック３４か
ら通常のバルブ状態信号が通過する。

アナログ伝達機能ブロック３２の出力はまた、冗長アナ
ログ入力機能ブロック（ＲＥＤＡＩ：ｒｅｄｕｎｄａｎ
ｔ　ａｎａｌｏｇ　１ｎｐｕｔ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｂ
ｌｏｃｋ　）　４４の入力Ｓ２に供給される。この冗長
アナログ入力機能ブロック４４はまた、回線４６を介し
てＤＳＵＭ機能ブロック３４からの直接の入力端子ｓ１
を有する。ゼロ省略機能ブロック４８から冗長アナログ
入力機能ブロック４４への第３の入方端子Ｓ３が存在す
る。

冗長アナログ入力機能ブロック４４は２つの冗長なアナ
ログ信号のどちらか一方を伝達するのに用いられる。こ
の伝達器は端子Ｓ、への外部の論理選択入力によって制
御される。出力値は入力Ｓ３によって選択された入力値
に等しい、この機能のプログラムはまた２つの入力の違
いと選択された入力の変化率とを検査する０選択された
入力の品質が悪ければ出力の品質は悪いとみなされる。

本質的に、このことは、指定した変化率の限界を変化率
が越えるか、あるいは、２つの入力の違いが予め決めら
れた値より大きければ発生する。動作上、入力Ｓ、は論
理”Ｏ”にプリセットされるので、冗長アナログ入力機
能ブロック４４はＤＳＵＭ機能ブロック３４の出力を通
過させる。二次的な機能として、冗長アナログ入力機能
ブロック４４は、Ｓ１端子に入力するＤＳＵＭＩ能ブロ
ッタブロック３４常の信号をアナログ伝達機能ブロック
３２からの信号と比較する。ここで、アナログ伝達機能
ブロック３２は通常、ＤＳＵＭ機能ブロック３４の出力
Ｎと同一の信号を通過させることを思い出していただき
たい、したがって、そのような比較に対しては、冗長ア
ナログ入力機能ブロック４４は信号を通過させる。アナ
ログ伝達機能ブロック３２がリミット・スイッチの障害
を検知したとき、アナログ伝達機能ブロック３２は高ア
ナログ出力機能ブロック４０の出力を、冗長アナログ入
力機能ブロック４４への入力Ｓ２として通過させ、その
信号を冗長アナログ入力機能ブロック４４がＤＳＵＭ機
能ブロック３４の通常の出力と比較する。その違いは冗
長アナログ入力機能ブロック４４を、バルブ不良あるい
はリミット・スイッチ障害を表示するアラーム状態とす
る。

冗長アナログ入力機能ブロック４４の出力は回線５０を
介して、アナログ異常通知機能ブロック５２に接続され
ている。アナログ異常通知機能ブロック５２は、入力（
ｆｉｒ５０Ｊを、冗長アナログ入力機能ブロック４４か
らの通常の出力に応じてスクリーン（図示しない）に表
示するコンソール画面に送出する。また、冗長アナログ
入力機能ブロック４４への冗長なアナログ入力における
時間制限あるいは意味のある変化値がある値を越えたと
き、それは、バルブ１０の不良を表示するアラームを出
力５４に生成する。

ここで第１図と第２図を参照することによって、リミッ
ト・スイッチに障害があるときは、アナログ異常通知機
能ブロック５２からの出力はゼロであることが分かる。

コンソール画面は、黄色によって表示されるアラーム状
態を示し、回線５４によって音響アラームが鳴りバルブ
の不良あるいはリミット・スイッチ障害を指示する０通
常のバルブが開いた位置に対しては、アナログ異常通知
機能ブロック５２はコンソール画面に数値「２５」を出
力し、それは緑色によって値を示される６通常のバルブ
が閉じた位置に対しては、アナログ異常通知機能ブロッ
ク５２はコンソール画面に数値「５０」を出力し、それ
は赤色によって値を示される。同様に、中間位置にある
通常のバルブ状態に対しては、白色によって数値「７５
」がコンソール画面に表示される。

便宜上、ここでは、ある改良や変更を記述することを省
略しているが、それらは請求の範囲に正しく包含される
ものである。

［発明の効果コ 本発明によって、バルブ、が開いているのか、閉じてい
るのか、あるいは、中間位置にあるのか、のような装置
の状態をオペレータに表示するばかりでなく、現行のセ
ンサ装置が誤動作中である旨をオペレータに表示する信
頼性のある回路が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略回路図である。 第２図は、装置の状態とコンソール上の表示に相互関係
する機器信号の画面上での相互関係である。 １０・・・バルブ １２・・・バルブ・ステム １４・・・リミット・スイッチ １６．１８．２４．２６．３０・・・回線２０．２２・
・・コンバータ ２８・・・品質テスト機能ブロック ３２・・・アナログ伝達機能ブロック ３４・・・ＤＳｔＪＭ機能ブロック ３８．４２．５０．５４・・・回線 ４０・・・高アナログ出力機能ブロック４４・・・冗長
アナログ入力機能ブロック４８・・・ゼロ省略機能ブロ
ック ５２・・・アナログ異常通知機能ブロック５６・・・出
力制御信号 手続補正書 平成２年１２月１４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機器制御を監視しそれを表現する信号を設定する監
   視手段（１４）と、 前記信号を受信し、前記信号を前記機器制御の状態を表
   現する品質信号に変換する第１受信手段（２８）と、 前記信号を受信し、機器制御の正常な状態を表現する動
   作信号を生成する第２受信手段（３４）と、 前記動作信号と前記品質信号とを比較し、機器制御の状
   態を表現する出力信号を生成する比較手段（３２）と、 前記比較手段に接続される機器の状態を表示し、前記比
   較手段の出力信号から前記機器の状態を判断する表示手
   段と、 から構成される、制御機器の状態を検知する回路。 ２、動作信号と品質信号とを比較して機器の状態を設定
   し、さらに論理選択手段によって冗長な信号を伝達する
   ことにより、出力信号と予め定めた入力信号との違いを
   検査する第２比較手段（４４）をさらに備えた請求の範
   囲１記載の回路。 ３、前記第１比較手段が一定レベルの高アナログ出力信
   号を生成する手段（４０）を具備する請求の範囲２記載
   の回路。 ４、前記機器制御信号がディスプレイ表示に変換可能な
   論理値入力である請求の範囲１記載の回路。