JPH03285569A - 電力変換装置の制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、故障発生時の制御履歴データを記録・出力す
る電力変換装置の制御装置、より詳細には、電力変換装
置の各種制御量および運転指令を人力するための入力手
段と、一定時間ごとにタイマー信号を出力するタイマー
と、各種制御量および運転指令に基づいてタイマー信号
が出力される度ごとに電力変換装置の運転シーケンス制
御を行い、余った時間に各種制御データの編集およびマ
ンマシン・インターフェース処理を行う演算装置と、こ
の演算装置で使用された各種制御データを一定回数分記
憶する記憶装置と、演算装置の演算結果を電力変換装置
の制御のために出力する出力装置とを備えた電力変換装
置の制御装置に関する。

（従来の技術） 本発明が適用される電力変換装置およびそれを制御する
制御装置の一般的な構成について第４図を参照して説明
する。

第４図において、電力変換装置４０は実質的に順変換用
の整流器４１、直流リアクトル４２、および逆変換用の
インバータ４３によって構成されている。これを制御す
る制御装置５０に導入する検出信号を得るための検出端
として、整流器４１の交流入力側に電流検出器４４およ
び電圧検出器４５が設けられ、インバータ４３の交流出
力側に電圧検出器４６および電流検出器４７が設けられ
ている。制御装置５０はＣＰＵ　（中央演算処理装置）
５１を中心として構成され、このＣＰＵ５１に対して入
力装置（１／Ｐ）５２、記憶装置（ＭＥＭ）５３、マン
マシン・インターフェース５４、および出力装置（０／
Ｐ）５５が付設されている。検出器４４，４５，４６．
４７によって検出された検出電流ないし検出電圧並びに
周波数指令ｆ　が入力装置（１／Ｐ）５２を介してＣＰ
Ｕ５１に導入される。以下、ＣＰＵ５１を中心として行
われる制御装置５０の機能を第５図に従って説明する。

制御装置５０は制御データ編集およびマンマシン・イン
ターフェース処理を行う第１の処理手段１と、運転シー
ケンス制御の処理を行う第２の処理手段２と、第１の処
理手段１を一定時間ごとに動作させるためのタイマー３
とからなっている。

タイマー３から周期ＰＤでタイマー信号ＴＳが出力され
る度ごとに第２の処理手段２を介して運転シーケンス制
御が実行され、その余った時間に第１の処理手段１によ
り各種制御データの編集およびマンマシン・インターフ
ェース処理が行われる。

第１の処理手段１は種々の制御変数に対して初期値設定
（ステップ５１１）をした後、制御データ編集の要求が
あるかどうかをチエツクする（ステップ５１２）。編集
要求があった場合は制御ブタの編集（ステップ８１３）
とマンマシン・インターフェース処理（ステップ５１５
）とを繰り返し行う。編集の要求が無かった場合はステ
ップ３１３を行わずにマンマシンφインターフェース処
理（ステップ５１５）を行ってステップＳ１２へ戻る。

タイマー３は第２の処理手段２による運転シーケンス制
御を行わせるために周期ＴＣＬＫごとにタイマー信号Ｔ
Ｓを出力する。すなわち第１の処理手段１による処理作
業中にタイマー信号ＴＳが出力されると、処理手段１は
その処理作業を一時中断し、第２の処理手段２が運転シ
ーケンス制御処理を行つＯ 第２の処理手段２では各種制御量および運転指令読み込
み処理（ステップ５２１）を行った後、故障検出機能に
よる電力変換機能の故障の有無の判定（ステップ５２２
）を行う。故障か無かった場合には、電力変換装置４０
に対する電圧■・電流ｌ・周波数ｆの指令値演算（ステ
ップ８２３）を行い、故障かあった場合には制御データ
編集要求フラグのセット（ステップ５２５）および装置
停止用の制御信号セット（ステップ５２６）を行う。ス
テップ５２３またはステップＳ２６からの出力制御信号
は出力処理（ステップ５２８）により出力装置５５を介
して電力変換装置４０に伝達される。次に電力変換装置
４０の運転状態に基づき状態フラグの編集（ステップ５
２９）を行い、さらに必要なシーケンス（ＳＥＱ）デー
タの出力処理（ステップ５３０）を行う。

以上のようにして行われる制御装置５０において電力変
換機能に故障が発生した場合、故障発生の時点から制御
データの編集が完了するまでの時間Ｔは以下のようにし
て求めることができる。

ＴＣＬＫ　ｘＴＥＤＩＴ／（ＴＣＬＫ　　”ｓｅｑ　）
”≦Ｔ×（ＴＥＤＩＴ十Ｔ１／Ｆ） ＬＫ ／　（ＴｏＬＫ−ＴＳ８．）　　　　　　−（１）ただ
し、 Ｔ　　　：　タイマー信号ＴＳの発生周期ＬＫ Ｔ　　　：　制御データ編集の処理（スＤＩＴ チップ８１３）に要する時間 Ｔ　　　：　マンマシン中インターフ工１／Ｆ −ス処理（ステップ５１５） に要する時間 Ｔ　　　：　運転シーケンス制御手段２ｅｑ による処理作業に要する時間 であるものとする。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように構成された制御装置においては、電力変換
機能に故障が発生してから制御データ編集完了までの所
要時間Ｔが非常に長くなるという不都合がある。−例と
してタイマー信号ＴＳの周期”　ＣＬＫを基準として各
時間が、 Ｔ　　　＝　０　、９　Ｔ　ＣＬＫ ｅｑ ”ＥＤＩＴ＝″１０　Ｔ　ＣＬＫ ”　Ｉ／Ｆ　”　１０ＴＣＬＫ であるものとして、これらを（１）式に代入すると、 １００Ｔ　　　≦　Ｔ　≦２００ＴｃＬＫＬＫ となり、時間Ｔの値が相当大きなものになる。

故障回復後に再始動を行う場合や多重化制御系の一部を
構成する場合など、故障要因の迅速な解析が必要となる
ような場合においては、制御データの編集に要する時間
は極力短くする必要があるが、上記従来の方式ではデー
タ編集処理の間に運転シーケンス制御処理が周期的に割
り込むため、データ編集時間の短縮は困難であるという
問題かあった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、故障発生
時における制御データ編集に要する時間を短縮すること
の可能な電力変換装置の制御装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の電力変換装置の制御
装置は、運転シーケンス制御中に故障検出を行う第１の
手段と、この第１の手段の検出出力により制御データ編
集要求信号を出力する第２の手段と、運転シーケンス制
御が電力変換装置の停止のためのシーケンスを実行した
ときそれを検出する第３の手段と、第１および第３の手
段の出力により運転シーケンス制御を禁止する禁止状態
を設定する第４の手段と、各種制御データ編集およびマ
ンマシン・インターフェース処理のうち制御データ編集
の終了時に運転シーケンス制御の禁止状態を解除する第
５の手段とを設けたことを特徴とする。

（作　用） この電力変換装置の制御装置は、運転シーケンス制御に
おいて故障が検出されると、停止シーケンス制御が終了
したか否かが確認される。終了している場合には運転シ
ーケンス制御処理を禁止する信号を出力し、終了してい
ない場合には制御ブタ編集要求信号を出力する。データ
編集およびマンマシン・インターフェース処理では、制
御データ編集要求があった場合には制御データ編集を行
うよう制御分岐を切換える。制御データ編集は処理時間
が長いため、処理中にタイマー装置からの信号が繰り返
し出力されるか、運転シーケンス制御処理禁止フラグが
セットされている間は制御データ編集処理が中断せずに
実行されるため、編集終了までに要する時間を短縮する
ことかできる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。

第１図において第１の処理手段１て行われるステップＳ
１１〜Ｓ１３およびＳ１５、並びに第２の処理手段２て
行われるステップＳ２１〜Ｓ２３゜Ｓ２５．Ｓ２６およ
びＳ２８〜Ｓ３０はすてに述べた第５図の同一符号の各
ステップと同一であるため、これらのステップの個々の
説明は省略する。

第１図の装置においては電力変換機能の故障の有無の判
定（ステップ５２２）の結果、故障ありの場合、改めて
停止シーケンスが実行完了したかどうかの判定（ステッ
プ５２４）が行われる。この判定の結果、停止シーケン
スが実行完了していない場合は、第５図で述べた制御デ
ータ編集要求フラグセット（ステップ５２５）以下のス
テップを実行する。しかし、停止シーケンスが実行完了
しているものと判断された場合は、運転シーケンス（Ｓ
ＥＱ）制御処理禁止フラグＩＨのセット（ステップ５２
７）をした後、直ちに第２の処理手段（運転シーケンス
制御手段）２による運転シーケンス制御処理を終える。

一方、ステップＳ２７で出力されたＳＥＱ制御処理禁止
フラグＩＨは第１の処理手段（制御データ編集およびマ
ンマシン舎インターフェース処理手段）１に伝達され、
ここで制御データ編集（ステップ５１３）を終えた後、
ＳＥＱ制御処理禁止フラグ１１１のクリア（ステップ５
１４）が行われる。

第２図は本発明の制御装置による制御方式と従来のそれ
とを比較対照できるように示したタイムチャートである
。同図（ａ）はタイマー３から一定周期Ｔ。ＬＫで出力
されるタイマー信号ＴＳを示し、同様に同図（ｂ）は本
発明の制御方式による処理態様を、また同図（ｃ）は従
来の制御方式による処理態様をそれぞれ示すものである
。同図（ｂ）。

（Ｃ）において、タイマー信号ＴＳが発生される度ごと
に無地の状態で示す比較的長い時間の運転シーケンス制
御処理の実施期間Ｔ２に入り、その後にハツチングで示
す比較的短い時間の制御データ編集およびマンマシンφ
インターフェース処理の実施期間Ｔ　　（−ＰＤ−Ｔ２
）が続く。後者の実施期間Ｔ１を利用し、第５図のステ
ップＳ１１〜Ｓ１ＢおよびステップＳ１５を繰り返して
制御データ編集およびマンマシン・インターフェース処
理が行われる。

時点ｔ１で電力変換装置４０に故障が発生したものとす
る。従来の制御方式では故障発生の場合であってもそれ
に関係なく第１の処理手段１による比較的短い実施期間
Ｔ１だけで上記ステップを繰り返すので、事故発生から
比較的長い時間が経過した時点ｔ３でやっと制御データ
の編集が終わる。これに対して本発明の場合、故障発生
に際して運転シーケンス制御処理手段が電力変換装置停
止のためのシーケンスを実行したことを検出したとき運
転シーケンス制御を停止し、結果として第１の処理手段
１による一連のステップを集中的に処理する。この集中
的処理の実施期間をＴ。で表している。この集中的処理
の結果、時点ｔ３よりかなり早い時点ｔ２て第１の処理
手段］による処理を終えることができる。

故障が検出されてから制御データ編集が完了するまでの
時間Ｔ′は以下の式のようになる。

０′：″”ＴＣＬＫ”ＥＤＩＴ　　　−（２）ただし、
ｎ　：　停止シーケンス完了までに必要な運転シーケン
ス制御処理回数 である。

ここで、（１）式の場合と同様に、 ＴＥＤＩＴ”ＴＣＬＫ であるものとし、また、ｎ−５程度であるとすれば、 Ｔ′≦１５　Ｔ　ＣＬＫ となり、制御データ編集完了までの時間を大幅に短縮す
ることができる。制御データの編集が完了すると、運転
シーケンス制御の禁止フラグをクリアして通常の制御状
態に戻る。

（他の実施例） 本発明の他の実施例を第３図に示す。第３図の実施例で
はタイマー信号ＴＳを直接節１の処理手段１に導くこと
なく、これとＳＥＱ制御楚止フラグ１１１の否定信号と
の論理積をＡＮＤゲート４によりとることにより、ＳＥ
Ｑ制御票止フラグＩＨかセットされている場合にはタイ
マー信号ＴＳが第１の処理手段１に人力されないように
している。この方式によっても、第１図のものと同様の
機能を達成することかできる。

上記実施例においては、電力変換装置４０として直流回
路が介在した周波数変換装置を例示したが、本発明はそ
れのみならず直流回路が介在しないサイクロコンバータ
の制御装置はもちろん、可制御整流器またはインバータ
単独の制御装置にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、電力変換装置に故
障が発生した場合、制御データ編集処理が中断せずに集
中的に実行されることにより、制御データ編集終了まで
に要する時間を大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート、第２図は本発明による場合と従来製質によ
る場合の動作態様を比較対照して示すタイチャート、第
３図は本発明の他の実施例を示すフローチャート、第４
図は本発明を適用する電力変換装置とその制御装置の構
成例を示すブロック図、第５図は従来の制御装置の動作
を説明するためのフローチャートである。 １・・・第１の処理手段（制御データ編集およびマンマ
シン・インターフェース処理手段）、第２の処理手段（
運転シーケンス制御手段）、３・・・タイマー、１Ｂ・
・・運転シーケンス制御処理禁止フラグ、４０・・・電
力変換装置、４１・・・整流器、４３・・・インバータ
、５０・・・制御装置、５１・・・ＣＰＵ、５２・・・
入力装置、５３・・・記憶装置、５４・・・マンマシン
・インターフェース、５５・・・出力装置。 第２図 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電力変換装置の各種制御量および運転指令を入力するた
   めの入力手段と、一定時間ごとにタイマー信号を出力す
   るタイマーと、前記各種制御量および運転指令に基づい
   て前記タイマー信号が出力される度ごとに前記電力変換
   装置の運転シーケンス制御を行い、余った時間に各種制
   御データの編集およびマンマシン・インターフェース処
   理を行う演算装置と、この演算装置で使用された各種制
   御データを一定回数分記憶する記憶装置と、前記演算装
   置の演算結果を前記電力変換装置の制御のために出力す
   る出力装置とを備えた電力変換装置の制御装置において
   、 前記運転シーケンス制御中に故障検出を行う第１の手段
   と、この第１の手段の検出出力により制御データ編集要
   求信号を出力する第２の手段と、前記運転シーケンス制
   御が前記電力変換装置の停止のためのシーケンスを実行
   したときそれを検出する第３の手段と、前記第１および
   第３の手段の出力により前記運転シーケンス制御を禁止
   する禁止状態を設定する第４の手段と、前記各種制御デ
   ータ編集およびマンマシン・インターフェース処理のう
   ち制御データ編集の終了時に前記運転シーケンス制御の
   禁止状態を解除する第５の手段とを設けたことを特徴と
   する電力変換装置の制御装置。